JP2873431B2 - 押鍵検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押鍵検出装置に関し、
さらに詳細には、鍵盤楽器の鍵盤の白鍵ならびに黒鍵
（適宜、「鍵」と総称する。）の押鍵／離鍵による鍵操
作にともなう鍵動作状態を検出し、検出された鍵動作状
態を表す鍵情報を出力することのできる鍵動作状態検出
装置に用いて好適な押鍵検出装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】一般に、電気信号を出力できないアコー
スティック・ピアノや、電気信号として押鍵／離鍵によ
る鍵操作に基づく鍵情報たる押鍵情報／離鍵情報を出力
できない電子鍵盤楽器などの鍵盤楽器を使用して、外部
の電子楽器を制御するための装置として、当該鍵盤楽器
の押鍵／離鍵による鍵操作にともなう鍵動作状態を検出
し、検出された鍵動作状態を表す鍵情報（押鍵情報／離
鍵情報）を外部の電子楽器へ出力することのできる鍵動
作状態検出装置が知られている。

【０００３】こうした鍵動作状態検出装置として、例え
ば、実開昭５８−１７２９９３号公報あるいは実開昭５
８−１７２９９４号公報に開示された「自動演奏ピアノ
のキー取付け構造」があり、使用時にはピアノの鍵盤上
面にセンサーを容易に取り外しできないように固定的に
設置し、こうして設置したセンサーにより各鍵の押鍵／
離鍵を検出するようにしている。

【０００４】また、本願出願人の出願にかかる鍵動作状
態検出装置としては、特願平６−１６６０１９号（出願
日：平成６年６月２４日）に開示された鍵動作状態検出
装置があり、この鍵動作状態検出装置は、底部が鍵盤楽
器の鍵盤上に載置可能に形成された筐体と、上記筐体内
に配設され、上記鍵盤の所定数の白鍵および黒鍵の鍵操
作にともなう鍵動作状態を検出する検出手段と、上記筐
体内に配設され、上記検出手段により検出された上記鍵
動作状態を表す鍵情報を出力する出力手段とを有し、上
記底部を介して上記筐体を上記鍵盤上に載置することに
より、上記検出手段により上記鍵動作状態が検出され、
上記出力手段により上記鍵動作状態を表す鍵情報が出力
されるようにしたものである。

【０００５】従って、こうした本願出願人の出願にかか
る鍵動作状態検出装置においては、筐体内に検出手段お
よび出力手段が配置されており、単に筐体を鍵盤楽器の
鍵盤上に載置するのみで、所定数の黒鍵および白鍵の鍵
操作にともなう鍵動作状態が検出されて、当該鍵動作状
態を表す鍵情報が出力されることになり、鍵盤楽器への
鍵動作状態検出装置の取り付けや、鍵盤楽器からの鍵動
作状態検出装置の取り外しを、極めて容易かつ迅速に行
うことができるものであった。

【０００６】ところで、上記したような種々の鍵動作状
態検出装置においては、当該鍵動作状態検出装置が使用
される鍵盤楽器の押鍵／離鍵の検出に際しては、当該鍵
盤楽器固有の機械的特性（鍵の押鍵開始位置／離鍵開始
位置や鍵操作のストロークなど）のばらつきがあるため
に、鍵の動作を連続的に検出して押鍵／離鍵を判定する
必要があった。

【０００７】こうした鍵の動作を連続的に検出して押鍵
／離鍵を判定する押鍵検出装置としては、フォト・セン
サーを用いて鍵の動作を光学的に検出するタイプのもの
が提案されている。

【０００８】図５（ａ）（ｂ）には、フォト・センサー
を用いた押鍵検出装置の一例が示されている。この押鍵
検出装置は、全体の動作の制御を行うＣＰＵ１００と、
ＣＰＵ１００が実行するプログラムなどが格納されたＲ
ＯＭ１０２と、ＣＰＵ１００によるプログラムの実行に
必要な後述する各種レジスタ群が設定されたＲＡＭ１０
４と、ＣＰＵ１００により制御されるフォト・センサー
１０６と、鍵１０８の動作を伝達するアクチュエータ１
１０と、アクチュエータ１１０と同期して移動する反射
板１１２とを有して構成されている。

【０００９】この押鍵検出装置においては、鍵１０８の
押鍵操作と同期して下方へ移動するとともに、鍵１０８
の離鍵操作と同期して上方へ移動して復帰するアクチュ
エータ１１０の上端部に三角形状の反射板１１２が配設
されており、発光部としての発光ダイオード（ＬＥＤ）
１０６ａと受光部としてのフォト・トランジスタ１０６
ｂとが一体に組み込まれたフォト・センサー１０６のＬ
ＥＤ１０６ａから出射される光線を、フォト・トランジ
スタ１０６ｂへ反射するようになされている。

【００１０】なお、当然のことながら、上記したフォト
・センサー１０６、アクチュエータ１１０ならびに反射
板１１２は、検出の対象とされるすべての鍵１０８毎に
それぞれ配設されるものであり、フォト・センサー１０
６が押鍵／離鍵を検出した場合には、押鍵情報／離鍵情
報とともに押鍵／離鍵を検出したフォト・センサー１０
６に対応する鍵１０８を示す情報がＣＰＵ１００から出
力される。

【００１１】このフォト・センサー１０６による押鍵／
離鍵の検出は、ＣＰＵ１００の制御によって、以下のよ
うな処理により行われる。即ち、フォト・センサー１０
６においては、ＬＥＤ１０６ａによって反射板１１２に
対して出射された光線が、反射板１１２によってフォト
・トランジスタ１０６ｂへ反射されることになる。フォ
ト・トランジスタ１０６ｂにおいては、フォト・トラン
ジスタ１０６ｂへ到達する光量に応じて出力電流が変化
するので、これを電圧としてＣＰＵ１００へ出力する
（以下、「出力電圧」と称する。）。

【００１２】例えば、図５（ａ）に示す鍵１０８が離鍵
された状態から、図５（ｂ）に示すように鍵１０８が押
鍵されると、アクチュエータ１１０が下方へ移動し、反
射板１１２によりフォト・トランジスタ１０６ｂへ反射
される光量が減少する。このため、フォト・トランジス
タ１０６ｂに流れる電流が減少するので、出力電圧が上
昇する。一方、図５（ａ）に示すように鍵１０８が離鍵
されるとアクチュエータ１１０が上方へ移動して復帰
し、反射板１１２によりフォト・トランジスタ１０６ｂ
へ反射される光量が増大する。このため、フォト・トラ
ンジスタ１０６ｂに流れる電流が増大するので、出力電
圧が低下して押鍵前の出力電圧値に復帰することにな
る。

【００１３】従って、フォト・トランジスタ１０６ｂの
出力電圧値を検出し、検出された出力電圧値を鍵１０８
の押鍵／離鍵に対応して予めそれぞれ設定された基準電
圧値たる押鍵スレッショルド電圧値／離鍵スレッショル
ド電圧値（この場合には、「押鍵スレッショルド電圧値
＞離鍵スレッショルド電圧値」となる。）とそれぞれ比
較し、検出された出力電圧値が押鍵スレッショルド電圧
値を越えて増大する場合に鍵１０８の押鍵があったと判
定し、検出された出力電圧値が離鍵スレッショルド電圧
値を越えて減少する場合に鍵１０８の離鍵があったと判
定することにより、押鍵／離鍵を判定することができ
る。

【００１４】そして、鍵１０８の押鍵を示すものと判定
されたときは、ＣＰＵ１００から押鍵情報が出力され、
鍵１０８の離鍵を示すものと判定されたときは、ＣＰＵ
１００から離鍵情報が出力されるようにすればよい。

【００１５】また、図６には、フォト・センサーを用い
た押鍵検出装置の他の例の機構的構成のみが示されてい
るが、この押鍵検出装置においては、鍵１０８の押鍵操
作と同期して下方へ移動するとともに、鍵１０８の離鍵
操作と同期して上方へ移動するアクチュエータ１１０の
上端部に、三角形状の貫通穴２００ａが穿説された板状
部材２００が配設されている。フォト・センサー１０６
を構成するＬＥＤ１０６ａとフォト・トランジスタ１０
６ｂとは、板状部材２００を介して対向して配置されて
おり、離鍵時においては貫通穴２００ａを通してＬＥＤ
１０６ａの出射光がフォト・トランジスタ１０６ｂへ到
達するようになされており、押鍵時においては板状部材
２００によりＬＥＤ１０６ａの出射光が遮断され、ＬＥ
Ｄ１０６ａの出射光がフォト・トランジスタ１０６ｂへ
到達しないようになされている。

【００１６】なお、当然のことながら、この図６に示す
例においても、上記したフォト・センサー１０６、アク
チュエータ１０８ならびに板状部材２００は、検出の対
象とされるすべての鍵１０８毎にそれぞれ配設されるも
のであり、フォト・センサー１０６が押鍵／離鍵を検出
した場合には、押鍵情報／離鍵情報とともに押鍵／離鍵
を検出したフォト・センサー１０６に対応する鍵１０８
を示す情報がＣＰＵから出力される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような押鍵検出装置にあっては、鍵の押鍵／離鍵の動
作状態と、フォト・トランジスタに到達する光量の変化
に応じたフォト・トランジスタの出力電圧値との関係
が、常に図７に示す特性曲線Ａのように、出力電圧値が
飽和となるような電圧値をとることなく、しかも離鍵と
押鍵とにおける出力電圧値の電圧差が大きいものである
ならば、押鍵／離鍵の正確な判定を比較的容易に行うこ
とができる。

【００１８】しかしながら、フォト・センサーを構成す
るフォト・トランジスタの受光感度は、部品毎にかなり
のばらつきを生じていることが知られている。このた
め、押鍵検出装置の回路設計に際して、受光感度の低い
フォト・トランジスタに合わせた回路設計を行っていた
場合には、使用されるフォト・トランジスタの受光感度
が高いと、図７に示す特性曲線Ｂのように押鍵と離鍵と
の動作中に出力電圧値が飽和してしまうことになり、押
鍵／離鍵を正確に判定することができないという問題点
があった。

【００１９】一方、押鍵検出装置の回路設計に際して、
受光感度が高いフォト・トランジスタに合わせて出力電
圧が飽和しないように回路設計を行うと、使用されるフ
ォト・トランジスタの受光感度が低い場合には、図７に
示す特性曲線Ｃのように押鍵と離鍵とにおける出力電圧
値の電圧差が小さくなってしまい、出力電圧値のＡ／Ｄ
変換を行うＡ／Ｄ変換器の精度以下の電圧変化となった
り、ノイズに対して脆弱になったりするという問題点が
あった。

【００２０】さらに、こうした問題点に対処するために
は、精度の高いＡ／Ｄ変換器を採用したり、電気回路で
極力ノイズを発生しないように機構部品の精度を可能な
限り上げるようにする必要があり、コスト・アップを引
き起こすという新たな問題点を招来していた。

【００２１】しかも、押鍵検出装置においては、押鍵／
離鍵を検出する鍵の個数分のフォト・トランジスタを必
要とするものであるため、一つの押鍵検出装置に使用さ
れるフォト・トランジスタの中に、種々の受光感度のも
のが混在することになる。従って、どの程度の受光感度
のフォト・トランジスタに合わせた回路設計を行えば、
正確に押鍵／離鍵を判定することができるようになるか
という問題に常に直面することとなっていた。

【００２２】本発明は、上記したような押鍵検出装置に
内在する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、例えば、フォト・トランジスタ
のような光電変換素子などのように、受光した光量を電
気信号に変換する光電変換手段の受光感度のばらつきの
補正を、個々の光電変換手段毎に行うようにして、コス
ト・アップを招来することなしに、正確な押鍵／離鍵の
判定を行うことのできる押鍵検出装置を提供しようとす
るものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による押鍵検出装置は、受光した光量を電気
信号に変換する光電変換手段の受光感度のばらつきを、
受光感度の低い光電変換手段に対しては、光源から当該
光電変換手段へ出射する光量を増大するとともに、受光
感度の高い光電変換手段に対しては、光源から当該光電
変換手段へ出射する光量を減少するようにして、複数の
光電変換手段における受光感度のばらつきを個々に補正
するようにしたものである。

【００２４】即ち、本発明による押鍵検出装置は、押鍵
／離鍵の検出対象とされる複数の鍵に対応してそれぞれ
配設された複数の光源と、上記複数の光源にそれぞれ対
応して配設されるとともに、上記複数の光源のうちの対
応する光源の光を受光し、上記受光した光を光量に応じ
た電気信号に変換して出力する複数の光電変換手段とを
有し、上記鍵の押鍵／離鍵と同期して上記光電変換手段
が受光する光量が変化され、上記光電変換手段が受光す
る光量の変化に応じて上記光電変換手段から出力される
電気信号の変化に基づき、上記鍵の押鍵／離鍵を検出す
る押鍵検出装置において、上記複数の光源にそれぞれ対
応する上記光電変換手段のそれぞれの受光感度に応じ
て、上記複数の光源がそれぞれが異なる光量を発生する
ように制御する制御手段を有するようにしたものであ
る。

【００２５】また、上記制御手段は、上記光電変換手段
のそれぞれが飽和することなく動作するように、上記複
数の光源がそれぞれが異なる光量を発生するように制御
すればよい。

【００２６】

【作用】制御手段は、光電変換手段の受光感度に応じ
て、当該光電変換手段に対応する光源が発生する光量を
制御する。

【００２７】従って、受光感度の低い光電変換手段にお
いては、制御手段が当該光電変換手段に対応する光源が
発生する光量を増大するように制御すると、受光感度の
低い光電変換手段でも電気信号の変化を大きく取ること
ができるようになるので、Ｓ／Ｎ比を改善することがで
きるようになり、電気回路のノイズ低減や機構部品の精
度向上になどのためのコストを低減することができる。

【００２８】また、受光感度の高い光電変換手段におい
ては、制御手段が当該光電変換手段に対応する光源が発
生する光量を低減するように制御すると、受光感度の高
い光電変換手段でも飽和させずに動作させることができ
るようになる。

【００２９】

【実施例】以下、添付の図面を参照しながら、本発明に
よる押鍵検出装置の一実施例を詳細に説明するものとす
る。

【００３０】図１は、本発明による押鍵検出装置を備え
た鍵動作状態検出装置の外観斜視図を示しており、この
鍵動作状態検出装置１０はマイクロ・コンピュータによ
って制御され、ピアノなどの鍵盤楽器の鍵盤１２の白鍵
１２ａおよび黒鍵１２ｂの鍵操作（押鍵操作／離鍵操
作）による鍵動作状態を検出して、ＭＩＤＩにより鍵動
作状態を表す鍵情報（押鍵情報／離鍵情報）を出力する
ものである。

【００３１】こうした鍵動作状態検出装置１０には本発
明による押鍵検出装置が備えられており、この押鍵検出
装置のハードウェア構成は、上記において説明した図５
（ａ）（ｂ）ならびに図６に示された押鍵検出装置と同
様な構成であるので、その詳細な説明は省略する。な
お、理解を容易にするために、本発明による押鍵検出装
置は、図５（ａ）（ｂ）に示すハードウェア構成を備え
たものとして説明する。

【００３２】また、鍵動作状態検出装置１０は、例え
ば、音高「Ｃ２」乃至音高「Ｃ４」に相当する２５鍵分
の鍵動作を検出することができるものとし、図５（ａ）
（ｂ）に示す押鍵検出装置は、２５鍵分設けられている
ものとする。

【００３３】図２は、図３に示す補正処理ルーチン（押
鍵検出装置に設けられたフォト・トランジスタ１０６ｂ
の受光感度を検出し、フォト・トランジスタ１０６ｂに
とって最適なＬＥＤ１０６ａの輝度を検出するためのル
ーチンである。）の実行に用いる回路である。

【００３４】図２に示す回路において、ＣＰＵ１００の
Ａ０〜Ａ２は、フォト・センサー１０６のＬＥＤ１０６
ａの輝度を調整するために、ＬＥＤ１０６ａへ流す電流
たるＬＥＤ電流を設定するための出力ポートとしてのＬ
ＥＤ電流設定ポートである。このＬＥＤ電流設定ポート
のＡ０〜Ａ２を用いて、２進数によって１０進数の「１
〜７」に対応する数値を順次発生する（以下、ＬＥＤ電
流設定ポートのＡ０〜Ａ２によって発生される「１〜
７」に対応する数値を、「ステップ値」と称する。）。
そして、ＬＥＤ１０６ａに流れる電流はステップ値１の
ときに最も少なくなり、ステップ値が大きくなるにつれ
て少しずつ流れる電流が増加して行き、ステップ値７の
ときに最も多くの電流が流れるように、アナログ・セレ
クタに電流が供給される。

【００３５】また、ＣＰＵ１００のＢ０〜Ｂ４は、２５
鍵分設けられたＬＥＤ１０６ａの中から発光させるＬＥ
Ｄ１０６ａをそれぞれ選択するための出力ポート（以
下、出力ポートＢと称す。）である。即ち、この出力ポ
ートＢのＢ０〜Ｂ４を用いて、２進数によって１０進数
の「０〜２４」に対応する数値を順次発生してアナログ
・セレクタへ供給する。アナログ・セレクタは出力ポー
トＢから供給された数値に対応するＬＥＤ１０６ａを、
２５鍵分設けられたＬＥＤ１０６ａから選択し、ＬＥＤ
電流設定ポートのＡ０〜Ａ２によって供給される電流
を、選択されたＬＥＤ１０６ａへ供給することになる。

【００３６】さらに、ＣＰＵ１００のＡＤ ＩＮは、フ
ォト・トランジスタ１０６ｂの出力電圧をアナログ電圧
として読み込み測定するアナログ入力ポートたるフォト
・センサー電圧入力ポートであり、０Ｖから５Ｖを２５
６段階の分解能で測定することができるようになされて
いる。

【００３７】一方、ＲＡＭ１０４には、以下に説明する
ようなレジスタが設定されている。なお、以下の説明に
おいては、各レジスタなどの内容（データなど）は、特
に断らない限り、同一のラベル名で表すものとする。

【００３８】（１）テンポラリ・レジスタ ＬＥＤ電流を決定するために使用する一時的なレジスタ
である。

【００３９】（２）番号レジスタ 補正処理ルーチンにおいて、処理の対象になる２５鍵分
のフォト・センサー１０６（２５個のフォト・センサー
１０６がある。）を示すそれぞれの番号（０〜２４）を
記憶するレジスタである。

【００４０】（３）ＬＥＤ電流レジスタ０〜ＬＥＤ電流
レジスタ２４ フォト・センサー１０６の番号（０〜２４）にそれぞれ
対応して、２５個のＬＥＤ１０６ａのそれぞれにつき、
フォト・トランジスタ１０６ｂにとって最適なＬＥＤ１
０６ａの輝度を発生するためのＬＥＤ電流値を記憶して
いるレジスタである。なお、押鍵検出装置の電源が遮断
されても、その記憶内容は保持されているものとし、後
述する押鍵検出処理ルーチン（図４）において、フォト
・トランジスタ１０６ｂにとって最適なＬＥＤ１０６ａ
の輝度を発生するためのＬＥＤ電流値として使用され
る。

【００４１】（４）フォト・センサー電圧レジスタ フォト・センサー１０６のフォト・トランジスタ１０６
ｂの電圧を一時的に記憶するレジスタである。

【００４２】以上の回路構成において、ＣＰＵ１００
が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに基づき、図
３に示す補正処理ルーチンのフローチャートの処理を行
うことによって、各フォト・トランジスタ１０６ｂにと
って最適なＬＥＤ１０６ａの輝度を発生するためのＬＥ
Ｄ電流値が決定される。

【００４３】図３に示す処理を開始するにあたっては、
２５鍵分のすべてのアクチュエータ１１０が離鍵位置に
あって、フォト・トランジスタ１０６ｂにＬＥＤ１０６
ａからの光が最も入射されるように設定してから、補正
処理ルーチンの実行を開始するが、フォト・トランジス
タ１０６ｂの飽和電圧は、回路の設計によって予め決定
される特定の値である。

【００４４】図３に示す補正処理ルーチンにおいては、
番号レジスタに「０」をセットし、番号「０」のＬＥＤ
１０６ａに対する処理から行うようにする（ステップＳ
３０２）。

【００４５】次に、番号レジスタに記憶されたフォト・
センサー１０６の番号を出力ポートＢに供給し、アナロ
グ・セレクタを介して当該番号のフォト・センサー１０
６を動作可能とする（ステップＳ３０４）。

【００４６】さらに、テンポラリ・レジスタに、ステッ
プＳ３０４で動作可能とされたフォト・センサー１０６
のＬＥＤ１０６ａに流れるＬＥＤ電流として、最も電流
値の低い電流を示すステップ値１をセットする。そし
て、テンポラリ・レジスタにセットされたステップ値１
をＬＥＤ電流設定ポートへ設定し、ステップＳ３０４で
動作可能とされたフォト・センサー１０６のＬＥＤ１０
６ａに、ステップ値１により示される最も電流値の低い
電流を供給する（ステップＳ３０６）。

【００４７】ＬＥＤ１０６ａに電流が供給されるとＬＥ
Ｄ１０６ａが発光し、これによりフォト・トランジスタ
１０６ｂに出力電圧が発生する。この出力電圧をフォト
・センサー電圧入力ポートにより測定し、フォト・セン
サー電圧レジスタに記憶する（ステップＳ３０８）。

【００４８】そして、ステップＳ３０８においてフォト
・センサー電圧レジスタに記憶した出力電圧と飽和電圧
とを比較し（ステップＳ３１０）、飽和電圧の方が電圧
値が高い場合には、最もＬＥＤ１０６ａの発光量が小さ
いにも関わらず、飽和電圧より低い電圧値の出力電圧し
かフォト・トランジスタ１０６ｂにおいて発生していな
いものであるので、システムに何らかのトラブルが発生
したものとして、この補正処理ルーチンを中止する（ス
テップＳ３１２）。

【００４９】一方、ステップＳ３０８においてフォト・
センサー電圧レジスタに記憶された出力電圧と飽和電圧
とを比較した結果、フォト・センサー電圧レジスタに記
憶された出力電圧の電圧値が飽和電圧の電圧値以上であ
った場合には、テンポラリ・レジスタを「１」インクリ
メントして、ＬＥＤ１０６ａに現在供給している電流の
ステップ値より「１」大きいステップ値の電流を流すよ
うに設定する（ステップＳ３１４）。

【００５０】次に、ステップ値は「７」以下の値に設定
されているので、ステップＳ３１４で「１」インクリメ
ントしたステップ値が「８」未満であるかを判断し（ス
テップＳ３１６）、ステップＳ３１４で「１」インクリ
メントしたステップ値が「８」未満であるならば、テン
ポラリ・レジスタにセットされた値をＬＥＤ電流設定ポ
ートへ設定し、番号レジスタの示す番号のフォト・セン
サー１０６のＬＥＤ１０６ａに、テンポラリ・レジスタ
にセットされたステップ値により示される電流を供給す
る（ステップＳ３１８）。

【００５１】ＬＥＤ１０６ａに電流が供給されるとＬＥ
Ｄ１０６ａが発光し、これによりフォト・トランジスタ
１０６ｂに出力電圧が発生する。この出力電圧をフォト
・センサー電圧入力ポートにより測定し、フォト・セン
サー電圧レジスタに記憶する（ステップＳ３２０）。

【００５２】そして、ステップＳ３２０においてフォト
・センサー電圧レジスタに記憶した出力電圧と飽和電圧
とを比較し（ステップＳ３２２）、フォト・センサー電
圧レジスタに記憶された出力電圧の電圧値の方が高い場
合には、ステップＳ３１４へ戻って処理を繰り返す。

【００５３】一方、ステップＳ３２２においてフォト・
センサー電圧レジスタに記憶した出力電圧と飽和電圧と
を比較した結果、フォト・センサー電圧レジスタに記憶
された出力電圧の電圧値が飽和電圧の電圧値以下であっ
た場合には、テンポラリ・レジスタに記憶されたステッ
プ値を「１」デクリメントしたステップ値を、番号レジ
スタで指定されるフォト・センサー１０６に対応するＬ
ＥＤ電流レジスタ（ＬＥＤ電流レジスタ０〜ＬＥＤ電流
レジスタ２４）に記憶する（ステップＳ３２４）。

【００５４】また、ステップＳ３１６において、ステッ
プＳ３１４で「１」インクリメントしたステップ値が
「８」となった場合には、予め設定されたステップ値１
〜ステップ値７に対する処理が行われたことになるの
で、ステップＳ３１６からステップＳ３２４へジャンプ
する。

【００５５】ステップＳ３２４の処理を終了すると、次
に、番号レジスタを「１」インクリメントして（ステッ
プＳ３２６）、番号レジスタの値が「２５」未満である
か否かを判断し（ステップＳ３２６）、番号レジスタの
値が「２５」未満である場合には、２５鍵分のすべての
フォト・センサー１０６に対して処理が行われていない
ので、ステップＳ３０４へ戻り処理を繰り返す。

【００５６】一方、番号レジスタの値が「２５」となっ
た場合には、２５鍵分のすべてのフォト・センサー１０
６に対して処理が行われたことになるので、この補正処
理ルーチンを終了する。

【００５７】以上の処理により、ＬＥＤ電流レジスタ０
〜ＬＥＤ電流レジスタ２４には、２５鍵分のフォト・ト
ランジスタ１０６ｂにとってそれぞれ最適なＬＥＤ１０
６ａの輝度を発生するためのＬＥＤ電流値が記憶される
ことになる。

【００５８】なお、上記のようにして、２５鍵分のフォ
ト・トランジスタ１０６ｂにとってそれぞれ最適なＬＥ
Ｄ１０６ａの輝度を発生するためのＬＥＤ電流値を検出
して記憶する処理は、通常は工場出荷時に行われるもの
であり、ユーザーが使用する度毎に行う必要はない。

【００５９】次に、図４のフローチャートを参照しなが
ら、２５鍵分のフォト・トランジスタ１０６ｂにとって
それぞれ最適なＬＥＤ１０６ａの輝度を発生するための
ＬＥＤ電流値が設定された鍵動作検出装置をユーザーが
使用した場合における、押鍵検出装置が行う押鍵検出処
理を説明する。

【００６０】なお、便宜上、図４の説明においては、番
号レジスタによって示される番号を変数ｎとし、番号レ
ジスタに記憶されたｎに対応するＬＥＤ電流レジスタ０
〜ＬＥＤ電流レジスタ２４に記憶された電流値をＸ
（ｎ）とする。

【００６１】図４に示すフローチャートにおいて、ま
ず、変数ｎに「０」をセットし、番号「０」に対応する
押鍵検出装置のフォト・センサー１０６から押鍵検出処
理を行うようにする（ステップＳ４０２）。

【００６２】次に変数ｎを出力ポートＢに供給し、アナ
ログ・セレクタを介して当該変数の示す番号のフォト・
センサー１０６を動作可能とする（ステップＳ４０
４）。

【００６３】さらに、ＬＥＤ電流レジスタ０〜ＬＥＤ電
流レジスタ２４に記憶された電流値を参照し、ステップ
Ｓ４０４で動作可能とされたフォト・センサー１０６の
ＬＥＤ１０６ａに流れるＬＥＤ電流としてＸ（ｎ）をＬ
ＥＤ電流設定ポートへ設定し、ステップＳ４０４で動作
可能とされたフォト・センサー１０６のＬＥＤ１０６ａ
にＸ（ｎ）を供給する（ステップＳ４０６）。これによ
り、変数ｎに対応するフォト・センサー１０６のＬＥＤ
１０６ａは、当該フォト・センサー１０６のフォト・ト
ランジスタ１０６ｂにとってそれぞれ最適な輝度で発光
する。

【００６４】次に、ＬＥＤ１０６ａの発光によりフォト
・トランジスタ１０６ｂに発生した出力電圧のＡ／Ｄ変
換を開始し、Ａ／Ｄ変換を終了するまでＡ／Ｄ変換処理
を繰り返す（ステップＳ４０８、ステップＳ４１０）。

【００６５】Ａ／Ｄ変換を終了すると、ステップＳ４１
２において、以下に説明するような処理を行う。 即
ち、Ａ／Ｄ変換された値と鍵１０８の押鍵／離鍵に対応
して予めそれぞれ設定された基準電圧値たる押鍵スレッ
ショルド電圧値／離鍵スレッショルド電圧値（本実施例
の場合には、「押鍵スレッショルド電圧値＞離鍵スレッ
ショルド電圧値」となる。）とそれぞれ比較し、Ａ／Ｄ
変換された値が押鍵スレッショルド電圧値を越えて増大
する場合に鍵１０８の押鍵があったと判定し、Ａ／Ｄ変
換された値が離鍵スレッショルド電圧値を越えて減少す
る場合に鍵１０８の離鍵があったと判定することによ
り、押鍵／離鍵を判定する。

【００６６】そして、鍵１０８の押鍵を示すものと判定
されたときは、ＣＰＵ１００から押鍵情報（ＭＩＤＩに
おけるノート・オン）を出力し、鍵１０８の離鍵を示す
ものと判定されたときは、ＣＰＵ１００から離鍵情報
（ＭＩＤＩにおけるノート・オフ）を出力する。

【００６７】次に、変数ｎを「１」インクリメントして
（ステップＳ４１４）、変数ｎの値が「２５」未満であ
るか否かを判断し（ステップＳ４１６）、変数ｎの値が
「２５」未満である場合には、２５鍵分のすべてのフォ
ト・センサー１０６に対して処理が行われていないの
で、ステップＳ４０４へ戻り処理を繰り返す。

【００６８】一方、変数ｎの値が「２５」となった場合
には、２５鍵分のすべてのフォト・センサー１０６に対
して処理が行われたことになるので、変数ｎに「０」を
セットして、番号「０」に対応する押鍵検出装置のフォ
ト・センサー１０６から押鍵検出処理の新たなサイクル
の処理を行うようにする（ステップＳ４１８）。

【００６９】以上の処理により、押鍵検出装置の２５個
のフォト・センサー１０６の受光感度にばらつきがあっ
ても、２５鍵分のフォト・トランジスタ１０６ｂにとっ
てそれぞれ最適なＬＥＤ１０６ａの輝度を発生するため
のＬＥＤ電流値が、各ＬＥＤ１０６ａに供給されること
になるので、受光感度に影響されずに適正な押鍵／離鍵
の検出を行うことができる。

【００７０】なお、上記した図３のフローチャートに示
す補正処理ルーチンにおいては、予めフォト・トランジ
スタ１０６ｂの飽和電圧が回路の設計により定まってい
るため、最適なＬＥＤ電流を決定するにあたりこれを用
いたが、出力電圧の変化が少なくなる直前の値に対応す
るＬＥＤ電流を、ＬＥＤ１０６ａがフォト・トランジス
タ１０６ｂにとって最適な輝度を発生するためのＬＥＤ
電流値としてもよい。

【００７１】また、上記した図４のフローチャートに示
す押鍵検出処理ルーチンにおいては、ＬＥＤ１０６ａの
発光によりフォト・トランジスタ１０６ｂに発生した出
力電圧をＡ／Ｄ変換を開始してから終了するまで待つよ
うにしたが、Ａ／Ｄ変換を開始した後に、インタラプト
によりＡ／Ｄ変換終了後の処理を行うようにしてもよ
い。

【００７２】なお、上記した実施例においては、本発明
による押鍵検出装置を、鍵盤楽器の鍵盤上に載置されて
使用される鍵動作状態検出装置に用いた場合に関して説
明したが、これに限られることなしに、例えば、「発明
の背景」の項において説明した実開昭５８−１７２９９
３号公報あるいは実開昭５８−１７２９９４号公報に開
示されたような、鍵盤楽器の鍵盤上に載置されるもので
はない鍵動作状態検出装置に用いてもよいことは勿論で
ある。即ち、本発明による押鍵検出装置の使用態様は、
上記した実施例に限定されるものではなく、適宜の態様
で用いてよいものであり、さらには、上記した実施例の
ように鍵動作状態検出装置に用いることなしに、本発明
による押鍵検出装置に基づいて、押鍵／離鍵のみを検出
する装置を構成してもよい。

【００７３】また、上記した実施例においては、各鍵の
押鍵／離鍵のみ、いわば各鍵のＯＮ／ＯＦＦのみを検出
したが、時間的な変化の割合を検出することにより、押
鍵速度／離鍵速度を検出することもできる。

【００７４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、フォト・トランジスタのような光電変換素
子などのように、受光した光量を電気信号に変換する光
電変換手段の受光感度のばらつきの補正を、個々の光電
変換手段毎に行うことができるようになり、コスト・ア
ップを招来することなしに、正確な押鍵／離鍵の判定を
行うことのできる押鍵検出装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による押鍵検出装置を備えた鍵動作状態
検出装置の外観斜視図である。

【図２】補正処理ルーチンの実行に用いる回路の回路構
成図である。

【図３】補正処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図４】押鍵検出処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図５】フォト・センサーを用いた押鍵検出装置の一例
のブロック構成図を示し、（ａ）は離鍵時を示し、
（ｂ）は押鍵時を示す。

【図６】フォト・センサーを用いた押鍵検出装置の他の
例の機構的構成を示す説明図である。

【図７】鍵の押鍵／離鍵の動作状態と、フォト・トラン
ジスタに到達する光量の変化に応じたフォト・トランジ
スタの出力電圧値との関係を示す特性曲線図である。

【符号の説明】

１０ 鍵動作状態検出装置 １２ 鍵盤 １２ａ 白鍵 １２ｂ 黒鍵 １００ ＣＰＵ １０２ ＲＯＭ １０４ ＲＡＭ １０６ フォト・センサー １０６ａ ＬＥＤ １０６ｂ フォト・トランジスタ １０８ 鍵 １１０ アクチュエータ １１２ 反射板 ２００ 板状部材 ２００ａ 貫通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−16158（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−149233（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−75096（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−172993（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−172994（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G10F 1/00 G10F 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押鍵／離鍵の検出対象とされる複数の鍵
   に対応してそれぞれ配設された複数の光源と、 前記複数の光源にそれぞれ対応して配設されるととも
   に、前記複数の光源のうちの対応する光源の光を受光
   し、前記受光した光を光量に応じた電気信号に変換して
   出力する複数の光電変換手段とを有し、 前記鍵の押鍵／離鍵と同期して前記光電変換手段が受光
   する光量が変化され、前記光電変換手段が受光する光量
   の変化に応じて前記光電変換手段から出力される電気信
   号の変化に基づき、前記鍵の押鍵／離鍵を検出する押鍵
   検出装置において、 前記複数の光源にそれぞれ対応する前記光電変換手段の
   それぞれの受光感度に応じて、前記複数の光源がそれぞ
   れが異なる光量を発生するように制御する制御手段を有
   するようにしたことを特徴とする押鍵検出装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記複数の光電変換手
   段のうちで受光感度の高い光電変換手段ほど、前記複数
   の光源のうちで該光電変換手段に対応する光源が発生す
   る光量を低減するように制御することを特徴とする請求
   項に１に記載の押鍵検出装置。