JP2910212B2

JP2910212B2 - 電子楽器の鍵盤装置

Info

Publication number: JP2910212B2
Application number: JP2270693A
Authority: JP
Inventors: 保彦旭
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH04146496A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、電子オルガン，電子ピアノを始めとする
各種鍵盤電子楽器の鍵盤装置に関し、特にストロークセ
ンサとキースイツチを備えた鍵盤装置に関する。

〔従来の技術〕

鍵盤電子楽器の鍵盤装置には、少なくとも鍵支持部材
に回動自在に支持された複数の鍵と、その各鍵の操作に
より開閉して楽音信号の発生を制御するキースイツチと
が設けられている。

近年、その各鍵に対応するキースイツチの可動可動部
を、例えば実開昭64−55990号公報に見られるように、
合成ゴムのような弾性材による全鍵共通の基部からそれ
ぞれドーム状に膨出させて形成し、鍵の押下によつて変
形してそこに設けられた可動接点がプリント基板上の対
の固定接に接触してそれを導通させるようにしたものが
多く用いられるようになつてきた。

また、例えば実開昭61−198997号公報に見られるよう
に、各鍵に対してこのようなキースイツチを鍵の長手方
向に位置をずらして２個並設して、押鍵時に両スイツチ
の接点が閉じる時間差を検出してタツチレスポンス制御
を行なえるようにしたものもある。

さらに、押鍵ストロークに応じた信号を出力するスト
ロークセンサのようなプリセンサを設けることにより、
通常キーオン前の情報で楽音を制御しようという試みも
なされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の電子楽器の鍵盤装置
において、キースイツチのみを設けたものでは楽音の発
生を制御できるだけなので、表現力のある演奏は出来
ず、各鍵に対して２個のキースイツチをタツチレスポン
ス・スイツチとして設けたものは、押鍵速度によつて発
生する楽音を変えることができるが、まだ充分な感情表
現はできなかつた。

ストロークセンサのようなプリセンサを設けることに
より、その情報とタツチレスポンス・スイツチによる押
鍵速度の情報との組み合わせによつて、演奏者の意思を
反映した表現力豊かな演奏が可能になる。

しかし、従来提案されている全センシングのストロー
クセンサは構成が複雑であり、キースイツチとは全く別
に設置していたので、鍵盤構造が複雑化するばかりか、
その配線処理が複雑になり、組立にも時間がかかるとい
う問題があつた。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、
キースイツチとストロークセンサとを備えた電子楽器の
鍵盤構造を簡単にすると共に、それらの配線処理及び組
立も簡単にすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、支持部材に回
動自在に支持された複数の鍵と、その各鍵の押鍵ストロ
ークに応じた信号を出力するストロークセンサと、各鍵
の操作により開閉して楽音信号の発生を制御するキース
イツチと、支持部材に固定されたプリント基板とを備え
た電子楽器の鍵盤装置において、そのプリント基板の一方の面に上記ストロークセンサ
の固定部の配線パターンを、他方の面に上記キースイツ
チの固定接点とその配線パターンをそれぞれ形成したも
のである。

また、上記各鍵に対応するキースイツチを、押鍵操作
により時間差を持つて開閉する２つのスイツチ部を有す
る２メイクスイツチにするとよい。

さらに、上記プリント基板にはその一方の面の配線パ
ターンと他方の面の配線パターンとを導通させるスルー
ホールを設けず、各面の配線パターンを電気的に独立し
て形成するのが望ましい。

〔作用〕

このように構成したこの発明による電子楽器の鍵盤装
置は、ストロークセンサとキースイツチの固定部を共通
のプリント基板上に設けることがてき、しかもその固定
部に対する配線を同じプリント基板の表面と裏面の配線
パターンでそれぞれ処理できる。

したがつて、配線処理が簡単になると共に、組立や保
守点検も容易になる。

そして、キースイツチとして押鍵操作により時間差を
持つて開閉する２つのスイツチ部を有する２メイクスイ
ツチを使用すれば、その接点時間差による押鍵速度の検
出データと、ストロークセンサによる鍵の変位履歴（速
度変化）のデータとの組合わせによつて、発生する楽音
を微妙に制御することができ、演奏者の意思を反映した
表現力豊かな演奏が可能になる。

さらに、プリント基板にスルーホールを設けず、表裏
面の配線パターンを電気的に独立して形成することによ
り、プリント基板の製作も容易になる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面によつて具体的に
説明する。

第１図はこの発明の一実施例である電子楽器の鍵盤装
置の白鍵部の縦断面図、第２図はその黒鍵のみの縦断面
図、第３図は第１図の鍵盤装置の低音部側を鍵を取り外
した状態で示す（一部の鍵を仮想線で示す））平面図で
ある。

この鍵盤装置において、１は鉄板等の金属板によつて
折り曲げ成形された鍵盤フレームで、その上部に多数の
白鍵２及び黒鍵３をそれぞれ回動自在に列設支持してい
る。

鍵盤フレーム１には、その水平部1aの後部に各鍵2,3
に対応して鍵嵌入孔1bを形成し、中間部に鍵長手方向に
隣接して各鍵毎のストロークセンサ用アクチユエータ挿
入孔1cと、第３図に示すように複数鍵分連続したタツチ
レスポンス・スイツチ用アクチユエータ挿入孔1dと、各
鍵用の鍵復帰バネ４の前端をそれぞれ係止させるための
プレスによるバネ受け用押し込み部1eとを形成し、さら
に、黒鍵３に対応してゴム又は樹脂による黒鍵用鍵ガイ
ド５を装着する立上り片1fを、白鍵２に対応して前端部
にゴム又は樹脂による白鍵用鍵ガイド６を装着する立上
り片1gを、鍵2,3の配列方向に沿うチヤンネル状の凹陥
部1hを挟んでそれぞれ形成している。

一方、白鍵２及び黒鍵３はそれぞれ合成樹脂によつて
一体成形されている。

そして、白鍵２は第１図に示すように、後端部に半円
筒状凹部2aを形成した嵌入突部2bを、その前方に鍵復帰
バネ４の後端を係止するバネ受け部2cとバネ脱落防止部
2dを、中間部にその内面から鍵長手方向に隣接して下方
に垂下するストロークセンサ用アクチユエータ2e及びタ
ツチレスポンス・スイツチ用アクチユエータ2fと、その
前方にアフタセンサ用アクチユエータ2gと重り保持部2h
を、前端部に下方に垂下して後方へ折曲した上限ストツ
パ片2iをそれぞれ設けている。

その重り保持部2hには、慣性モーメントを大きくする
ための重り９を、緩衝用ゴム10aを介してピン11によつ
て保持している。10bも緩衝用ゴムである。

また、黒鍵３も第２図に示すように、後端部に半円筒
状凹部3aを形成した嵌入突部3bを、その前方に鍵復帰バ
ネ４の後端を係止するバネ受け部3cとバネ脱落防止部3d
を、中間部にその内面から鍵長手方向に隣接して下方に
垂下するストロークセンサ用アクチユエータ3e及びタツ
チレスポンス・スイツチ用アクチユエータ3fとを形成
し、その前方に下方に垂下して前方へ折曲した上限スト
ツパ片3iを設けている。

そして、上記タツチレスポンス・スイツチ用アクチユ
エータ3fと上限ストツパ片3iの後方上部を重り保持部に
兼用し、その間に重り12を緩衝用ゴム10a,10bを介して
ピン11によつて保持している。

この黒鍵３の前端下面がアフタセンサ用アクチユエー
タ3gである。

このように形成した白鍵２と黒鍵３を所定の配列で、
それぞれ嵌入突部2b,3bを鍵盤フレーム１の鍵嵌入孔1b
に嵌入させ、その半円筒状凹部2a,3aに、鍵盤フレーム
１の鍵嵌入孔1bの後縁部に係合する鍵支持具７の半円筒
状部7aを嵌合させて、その鍵支持具７に各鍵共通の鍵脱
落防止板８を嵌入させて、それを鍵盤フレーム１の後端
立ち下がり面1iにねじ止めすることにより、鍵盤フレー
ム１に各鍵2,3が回動自在で脱落不能に支持される。

したがつて、この鍵盤フレーム１と鍵支持具７及び鍵
脱落防止板８が、鍵支持部材の役目を果たしている。

そして、鍵盤フレーム１の各バネ受け用押し込み部1e
と白鍵２及び黒鍵３の各バネ受け部2c,3cとの間にそれ
ぞれ鍵復帰バネ（板バネ）４を係着して、白鍵２及び黒
鍵３を常に上方に回動付勢しており、常時は（非押鍵
時）は、各白鍵２及び黒鍵３はその前端部の上限ストツ
パ片2i,3iが、鍵盤フレーム１の下面に貼着されている
上限ストツパとしてのフエルト部材13,14にそれぞれ当
接して、第１図に仮想線で示す上限位置に係止されてい
る。実線は白鍵２及び黒鍵３が押鍵ストロークの下限位
置にある状態を示している。

なお、白鍵２は鍵ガイド６によつて、黒鍵３は鍵ガイ
ド５によつて、それぞれ押鍵時の左右方向への振れが規
制される。

また、鍵盤フレーム１の水平部1aの中間部上面には、
第３図に明示されるように各バネ受け用押し込み部1eに
対応して、前端中央部が開放された矩形のバネ受け孔15
aを形成した15鍵分一体のサブフレーム15をネジ16によ
つて固着して、鍵復帰バネ４の前端がバネ受け用押し込
み部1eから外れないように、その係止を確実にしてい
る。

ところで、この鍵盤装置の各白鍵２及び黒鍵３は、い
ずれもその表面を金属（例えばNiCr）メツキして接触セ
ンサを兼ねるようにしており、そのメツキ面の後端部に
リード線17の一端をネジ18で接続して、そのリード線17
によつて接触センサとしての信号を取り出すようにして
いる。

この接触センサ付鍵の他の例としては、鍵全体を導電
性樹脂で形成してもよいし、導電性樹脂と非導電性樹脂
とを二色成形法にて成形してもよい。

次に、この鍵盤装置に設けられている他の各種センサ
及びスイツチについて説明する。

鍵盤フレーム１の裏面側には、プリント基板19上に、
各鍵2,3に対応してストロークセンサ20とキースイツチ
である２メイクのタツチレスポンス・スイツチ30とを設
け、その各膨出形の可動部21,31を一体に成形したラバ
ーユニツト41を絶縁材のスペーサ42によつて位置決めし
て、その上面に鉄板又は樹脂等によるセンサカバー43を
被せたセンサユニツト40を下側から複数本のネジ44,45
によつて、鍵盤フレーム１にネジ止めして取り付けてい
る。

ラバーユニツト41は、過度の弾性と可撓性を有する合
成ゴムによつて、第３図に示すように最低音部側の１個
だけは３鍵分、それ以外は12鍵（１オクターブ）分のス
トロークセンサ20の可動部21とタツチレスポンス・スイ
ツチ30の可動部31を１体に形成している。

スペーサ42には、ラバーユニツト41の各可動部21,31
を収容する深穴42a,42bが設けられ、センサカバー43に
は、鍵盤フレーム１のアクチユエータ挿入孔1cからサブ
フレーム15のバネ受け孔15aの下側に亘る窓孔43aと、タ
ツチレスポンス・スイツチ30の可動部31に対応する円形
孔43bとが形成されている。

このセンサユニツト40に設けられた、ストロークセン
サ20とタツチレスポンス・スイツチ30は、第１図では白
鍵２が下限位置まで押されており、そのアクチユエータ
2e,2fによつて各可動部21,31が押し込まれた作動後の状
態を示している。

ところで、アクチユエータ2e,2f,3e,3fと、ストロー
クセンサ20及びタツチレスポンス・スイツチ30と、スペ
ーサ42とセンサカバー43とプリント基板19との実装処理
の他の例として、スペーサをなくしてその厚み分だけア
クチユエータを短かくし、可動部21,31を上に突出させ
るように形成してもよい。

このようにすれば、センサカバーが省略できるととも
に、ストロークセンサ20及びタツチレスポンス・スイツ
チ30の位置決めも、鍵盤フレーム１にあけられた孔1cの
みで対処できる。

なお、このストロークセンサ20とタツチレスポンス・
スイツチ30の詳細は後述する。

また、鍵盤フレーム１の水平部1aの前端縁に沿つて、
鍵2,3の配列方向に全鍵に亘る長尺状のアフタセンサユ
ニツト50が配設されており、その上部はシリコンゴムパ
ツド51で構成され、アフタセンサ用アクチユエータ2g,3
gが当接することによつて各鍵2,3の下限位置を規制する
下限ストツパ用緩衝材を兼ねている。

シリコンゴムパツド51には、各鍵2,3に対するセンサ
部に長円形を２分する形の溝51aを切つて、センシング
感度を上げるようにしてあり、各鍵2,3の押鍵終了位置
の近傍で、そのアフタセンサ用アクチユエータ2g,3gが
このセンサ部に当接して押圧することによつて、対のア
ナログセンサからそれぞれ独立したアナログ出力を発生
する。

第４図は１組（１鍵分）のストロークセンサ20とタツ
チレスポンス・スイツチ30の非押鍵状態での側面図であ
り、第５図はその鍵の長手方向に沿う縦断面図である。

このストロークセンサ20とタツチレスポンス・スイツ
チ30は、それぞれ一体のプリント基板19とラバーユニツ
ト41によつて構成されており、ラバーユニツト41は合成
ゴム等の弾性材による共通の平板部41aから上方に膨出
するように、ストロークセンサ20の可動部21とタツチレ
スポンス・スイツチ30の可動部31とが隣接して一体に形
成されている。

そのストロークセンサ20の可動部21は、薄肉でドーム
状の可撓部21aの上に幾分厚肉で円筒状の操作部21bが一
体に形成されており、第５図に示すように、操作部21b
内の隔壁21cの下面が光反射率の高い色（例えば白色）
の平滑面（鏡面）21dとなつている。

一方、プリント基板19上には、この平滑面21dと対向
する位置に発光ダイオードとホトトランジスタからなる
反射型ホトセンサであるホトインタラプタ22を配設して
いる。

そして、押鍵時に白鍵２又は黒鍵３のストロークセン
サ用アクチユエータ2e又は3e（第４図）によつて操作部
21bが押圧されると、それが可撓部21aを径方向に膨らむように変形させて
下降し、それに伴なつて平滑面21dも下降する。

それによつて、ホトインタラプタ22の発光ダイオード
から射出した光が平滑面21dによつて反射されてホトト
ランジスタに入射するようになり、押鍵深さに応じたア
ナログ電気信号に変換されて出力される。

タツチレスポンス・スイツチ30の可動部31は、ラバー
ユニツト41の平板部41aから環状に膨出した薄肉の第１
可撓部31c及びそれから上方に延びるドーム状の第２可
撓部31aと、その上部に形成された幾分厚肉で円筒状の
操作部31bと、第５図に示すように第２可撓部31aの上端
から内部下方に垂下した逆円錐台状の第２可動接点保持
部31dとが一体に形成されている。

そして、第２可撓部31aの下縁の幾分厚肉になつた環
状部の下面に一対の円弧状の第１可動接点32,33を、薄
い導電ゴム片を貼着して設け、第２可動接点保持部31d
の下面に円形の第２可動接点34を同じく薄い導電ゴム片
を貼着して設けている。

一方、プリント基板19上には、それぞれ対の導電パタ
ーンからなる２組の第１固定接点35,36が第１可動接点3
2,33と対向する位置に、１組の第２固定接点37がその間
の第２可動接点34と対向する位置に各々形成されてい
る。なお、その詳細は後述する。

そして、押鍵時に白鍵２又は黒鍵３のタツチレスポン
ス・スイツチ用アクチユエータ2f又は3f（第４図）によ
つて操作部31bが押圧されると、その操作部31bがまず第
１可撓部31cを変形させて第２可撓部31aと共に下降し、
それによつて各第１可動接点32,33がそれぞれ第１固定
接点35,36に接触して各々その対の接点パターン間を導
通させる（後述する第１メークスイツチS1a,S1bがオン
になる。）その後、さらに操作部31bが押下されると、第２可撓
部31aを径方向に膨出するように変形させて、操作部31b
と共に第２可動接点保持部31dが下降し、やがてその下
面に設けられている第２可動接点34が第２固定接点37に
接触してその対の接点パターン間を導通させる（後述す
る第２メークスイツチS2がオンになる。）次に、プリント基板19及びタツチレスポンス・スイツ
チ30の固定接点側の詳細を第６図乃至第８図によつて説
明する。

第６図は１組のタツチレスポンス・スイツチのプリン
ト基板上の接続図、第７図はプリント基板の右端部分
（最高音部側の部分）の上面図、第８図は同じ部分を左
右を反転して裏返しにして見た裏面図である。

第７図において、絶縁基板19aの上面（表面）の手前
側（図では下側）寄りに、鍵の配列方向に沿つて各鍵に
対応するタツチレスポンス・スイツチ30の固定接点群が
形成されている。

その各固定接点群は、前述した第１固定接点35を構成
する対の接点パターン35a,35b、もう一つの第１固定接
点36を構成する対の接点パターン36a,36b、及び第２固
定接点37を構成する対の接点パターン37a,37bからな
り、接点パターン35a,36a,37bはＵ字状に、接点パター
ン35b,36b,37aはＥ字状にそれぞれ対の接点パターンが
互いに僅かな間隔を置いて入り込み合うように形成され
ている。

これらの各接点パターンは、他の導電パターン部と同
じ銅箔上にカーボンを被覆して、各ランド部を除いた面
にレジストされた絶縁層から露出されている。

そして、第１固定接点35の接点パターン35a,35b間が
第５図に示した第１の可動接点32によつて、他の第１固
定接点36の接点パターン36a,36b間が第１可動接点33に
よつて、さらに第２固定接点37の接点パターン37a,37b
間が第２可動接点34によつてそれぞれ接触されると導通
する。

すなわち、これらの各接点によつて第６図に示す第１
メークスイツチS1a,S1bと第２メークスイツチS2を構成
している。

また、接点パターン35aと36aは導電パターン38aによ
つて接続されて、導電パターン61によつて絶縁基板19a
の幅方向に沿つてその中間上部に形成されたランド部61
aへ導かれる。

接点パターン37aは、導電パターン61と平行に形成さ
れた導電パターン62によつて、そのランド部62aへ導か
れる。

接点パターン35bと36b及び37bは、導電パターン38a,3
8b,38cによつて接続され、共通の導電パターン63によつ
て、絶縁基板19aの側端近傍に形成されたコモン端子と
なるランド部63aへ導かれる。

この導電パターン63は、絶縁基板19a長手方向に沿つ
て７本形成されているが、それぞれ６個（６鍵分）ずつ
のタツチレスポンス・スイツチ20の共通接続した接点パ
ターンを接続している。

第７図に表われた３個の固定接点パターン35,36,37に
並ぶ図示されない３個の固定接点パターンの計６個が、
上から数えて３個目のランド部63aと共通接続され、そ
の次の６個分が上から数えて２個目のランド部63aに対
応するというように、この絶縁基板19aでは６×７＝42
鍵分のタツチレスポンス・スイツチ30の接点パターンが
形成される。

そして、鍵数の多い電子楽器では、このような基板が
複数枚用意される。端数分は別基板か端数分を含む他の
基板が用意される。

第７図で絶縁基板19aの幅方向の中間部より上方に長
手方向に沿つて、多数（図示の例では６本ずつ）の導電
パターン64,65が形成され、その基板19a側端部近傍に第
１メークスイツチ端子となるランド部64aと第２メーク
スイツチ端子となるランド部65aがそれぞれ形成されて
いる。

そして、各ランド部61aとそれに対応する各導電パタ
ーン64の幅広部にそれぞれ形成された小孔に、絶縁基板
19aの裏面側からダイオード66の両端のリード線が挿入
されて半田付けされ、両者がそのダイオード66を介して
接続される。

また、各ランド部62aとそれに対応する各導電パター
ン65の幅広部にそれぞれ形成された小孔にも、絶縁基板
19aの裏面側からダイオード67の両端のリード線が挿入
されて半田付けされ、両者がそのダイオード67を介して
接続される。

このようにして、各導電パターン64,65のそれぞれに
は、６鍵分のタツチレスポンス・スイツチ30のグループ
ごとに１鍵分ずつの固定接点群が、所定の順序でダイオ
ード66,67を介して接続される。

そして、１鍵分のタツチレスポンス・スイツチ30は、
このプリント基板19上で第６図に示すように接続されて
おり、後述するマイクロコンピユータによつてスキヤン
ニングされて、第１メークスイツチS1a又はS1bのオンタ
イミングと、第２メークスイツチS2のオンタイミングと
の時間差によつて押鍵速度が検出される。

なお、第１メークスイツチとして２つのスイツチS1a
とS2aを鍵の長手方向に若干間隔を置いて並置し、それ
を並列に接続しているので、押鍵時にいずれか一方のス
イツチがオンになった時点で第１メークスイツチのオン
が判断され、押鍵時の可動部31の傾き具合などに係わら
ず、押鍵初期に確実に第１メークスイツチのオンを検出
できる。

この絶縁基板19a及び各導電パターン上は、接点パタ
ーン35a,35b,36a,36b,37a,37bの部分と、ランド部61a,6
2a,63a,64a,65aの部分と、導電パターン64,65の幅広部
の小孔の周囲を除いて、全面にレジストがかかつてい
る。

22は各鍵に対応するストロークセンサ20のホトインタ
ラプタであり、発光ダイオード（LED）22aとホトトラン
ジスタ22bを備え、それぞれ４本のピンを絶縁基板19aに
形成された４個の小孔に挿入し、後述する裏面側の導電
パターンに半田付けして固定されている。

23は各ホトインタラプタ22のLED22aへの給電回路に介
挿される抵抗であり、それぞれ絶縁基板19aに形成され
た２個の小孔にリード線を挿入して後述する裏面側の導
電パターンに半田付けされている。

68,69は、それぞれ両端が絶縁基板19aの小孔に挿入さ
れて裏面側の導電パターンに半田付けされ、離れた導電
パターン間を接続するジヤンパ線である。

次に、第８図によつてこのプリント基板19の裏面側に
ついて説明する。

絶縁基板19aの裏面には、手前側（図では下側）に多
数（この例では７本）の電源供給用の導電パターン71が
それぞれ側端部に電源供給端子となるランド部71aを設
けて長手方向に沿つて平行に形成される。

この導電パターン71の裏側、つまり表面側にホトイン
タラプタ22の手前側（図では下側）でこれと対応して、
タツチレスポンス・スイツチ30が配設されている。

さらに、後方（図では上方）にも多数（この例では６
本ずつ）ホトトランジスタ（PT）スキヤン用の導電パタ
ーン72とLEDスキヤン用の導電パターン73が、それぞれ
側端部にPTスキヤン端子となるランド部72a,LEDスキヤ
ン端子となるランド部73aを設けて長手方向に沿つて平
行に形成されている。

さらに、上記導電パターン71と73の間に、絶縁基板19
aの幅方向に沿つてホトインタラプタ22用の導電パター
ン74〜78が略平行に、長手方向に所定の間隔を置いて形
成されている。

導電パターン74,75は電源供給用の導電パターン71か
ら分岐しており、各導電パターン74,76,77,78の各一端
部に形成されたランド部の小孔に、表面側から差し込ま
れたホトインタラプタ22の各ピンが突出して半田付けさ
れ、導電パターン75の先端のランド部と導電パターン76
の他端のランド部にそれぞれ設けられた小孔に、表面側
から差し込まれた抵抗23のリード線の先端部が突出して
半田付けされている。

したがつて、電源供給用の導電パターン71から、各ホ
トインタラプタ22のホトトランジスタ22b（第７図）に
は導電パターン74を通して直接、LED22a（第７図）には
導電パターン75,76との間の抵抗23を介して、それぞれ
電源が供給される。

また、各ホトインタラプタ22のLED22aの陰極側には、
導電パターン77及び前述した表面側のジヤンパ線69を介
して対応するPTスキヤン用の導電パターン72に、ホトト
ランジスタ22bのエミツタ側は、導電パターン78及び前
述した表面側のジヤンパ線68を介して対応するLEDスキ
ヤン用の導電パターン73にそれぞれ接続される。

このように、電源供給用の各導電パターン71には、そ
れぞれ１本につき６鍵分ずつ６個の各ホトインタラプタ
22に電源を供給するための導電パターン74,75が分岐し
ており、各スキヤン用の導電パターン72,73には、それ
ぞれ１本に対して６鍵分ずつ６個のホトセンサ22のグル
ープごとに１個ずつのホトセンサ22用の導電パターン7
7,78がジヤンパ線69,68によつて接続される。

66,67は前述したタツチレスポンス・スイツチ30用の
ダイオードである。

この絶縁基板19aの裏面も、各導電パターン71〜78の
ランド部（小孔が形成されている部分の周囲）を除い
て、全面にレジストがかかつている。

このプリント基板19の側端部の表裏面にはタツチレス
ポンス・スイツチ30用の各端子となる多数のランド部63
a〜65aとストロークセンサ20用の各端子となる多数のラ
ンド部71a〜73aとが、互いに重複しない位置に配列され
ており、ここに図示しないコネクタを装着することによ
り、その各接点端子及び接続ケーブルを介して、上面側
の各ランド部63a〜65aは後述するマイクロコンピユータ
のバスラインに、裏面側の各ランド部71a〜73aは後述す
るストロークセンサ用スキヤン回路にそれぞれ接続され
る。

なお、このプリント基板19の上面側の各導電パターン
と裏面側の各導電パターンとは完全に独立しており、ス
ルーホールによつて接続されるようなことは全くないよ
うに構成されている。

このように、タツチレスポンス・スイツチ用のプリン
ト回路とストロークセンサ用のプリント回路とをプリン
ト基板の表裏面にそれぞれ独立して形成し、共通のコネ
クタによつて外部の回路と接続するようにすれば、配線
処理が簡単になると共に、組立や保守点検等も容易にな
る。

そして、この実施例では、絶縁基板19aの上面と裏面
にそれぞれ上述した各種のパターンが形成されたプリン
ト基板19を高音部側の42鍵分用（右側基板；第７図及び
第８図に示されたもの）と低音部側の42鍵分用（左側基
板）の２枚使用し、別に最低音部側の４鍵分用のプリン
ト基板１枚を組み合わせて88鍵分用のプリント基板を構
成している。

左右２枚のプリント基板19はそのプリントパターンを
全く左右対称に形成しており、プリントパターンのレイ
アウト作成が半分ですみ、フオトエツチング用のレチク
ルも共通のものを反転して使用することができる。

なお、鍵盤の鍵数及び設計によつては、左右対称な一
対のプリント基板のみによつて全鍵に対するストローク
センサ20及びタツチレスポンス・スイツチ30用の回路パ
ターンを形成することも可能である。

次に、第９図によつてこの鍵盤電子楽器全体のシステ
ム構成について説明する。

この電子楽器の鍵盤25には、前述したように、表面に
金属メツキが施された各鍵2,3（この実施例では88鍵と
する）による接触センサ群24（各鍵のメツキ部分に対
応）、各鍵に対応してそれぞれ配設された88個のストロ
ークセンサ20からなるストロークセンサ群20G、同じく8
8個の２メークのタツチレスポンス・スイツチ30（キー
スイツチ）からなるタツチレスポンス・スイツチ群30
G、及び各鍵に対して左右一対ずつのアフタセンサを形
成したアフタセンサユニツト50を備えている。

これらの他に、図示しない操作パネル上にも音色選択
用，リズム選択用，効果選択用，音量調整用等の多数の
スイツチ群91が設けられている。

一方、この電子楽器全体を制御するのはマイクロコン
ピユータ（以下「マイコン」と略称する）80であり、周
知のごとく中央処理装置であるCPU81と、プログラムメ
モリであるROM82とワーキングメモリであるRAM83と、こ
れらを相互に接続すると共に図示を省略した入出力ポー
トとも接続するアドレスバス，データバス，及びコント
ロールバスからなるバス85とによつて構成されるが、こ
の実施例ではさらに、３種類の割込み信号T₁,T₂,T₃を発
生してCPU81に割込みをかけるためのタイマ回路84も内
蔵している。

さらに、このマイコン80の入力側には接触検出回路86
を介して接触センサ群24が、スキヤン回路87と出力回路
88を介してストロークセンサ群20Gが、直接タツチレス
ポンス・スイツチ群30Gが、スキヤン回路89と演算増幅
回路90を介してアフタセンサユニツト50が、スキヤン回
路92を介して操作パネルのスイツチ群91がそれぞれ接続
され、出力側には音源回路93が接続され、その音源回路
93にサウンドユニツト94が接続されている。

接触検出回路86は、接触センサ群24の各センサである
各鍵を監視し、その演奏者の指による接触（タツチ）を
検出して、その信号をマイコン80へ送出する。

スキヤン回路87は、ストロークセンサ群20Gの各スト
ロークセンサ20をマトリクス回路によつて順次スキヤン
して、押鍵時の各鍵の変位量をアナログ的に検出し、そ
の信号を出力回路88を介してマイコン80へ送出する。

タツチレスポンス・スイツチ群30Gは、マイコン80に
よつて直接スキヤンされて、各タツチレスポンス・スイ
ツチ30の第１メークスイツチ及び第２メークスイツチの
オン／オフ状態が常時マイコン80によつて監視される。

スキヤン回路89は、アフタセンサユニツト50の各鍵に
対応する左右のアフタセンサSL,SRをマトリクス回路に
よつて順次スキヤンし、その各抵抗値に応じたアナログ
信号を検出して、演算増幅回路90によつて、左右のアフ
タセンサからの出力信号の増幅及び差分値や和分値を演
算してマイコン80へ送出する。

スキヤン回路92は、操作パネルのスイツチ群91の各ス
イツチを順次スキヤンして、その各状態に応じた検出信
号をマイコン80へ送出する。

音源回路は、音源発振器と分周回路による楽音信号発
生回路あるいはデジタル式楽音信号発生回路と、開閉回
路，各種変調回路，音色フィルタ回路，エンベロープ形
成回路，各種効果回路等を有し、接触検出回路86からの
検出信号によつて判別される押鍵された鍵のキーコード
に応じた音高の楽音信号を発生し（複数音同時に発生可
能）、それを各スイツチ及びセンサからの検出信号に応
じて変調，音色形成，エンベロープ形成，効果付加等の
各種制御を行なつてサウンドシステム94に出力する。

サウンドシステム94は、アンプ及びスピーカ群等から
なり、音源回路９から入力する楽音信号を増幅し、スピ
ーカによつて電気−音響変換して放音する。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明による電子楽器の
鍵盤装置は、ストロークセンサとキースイツチとを備え
ているので、演奏者の意志を反映した表現力豊かな演奏
が可能になる。

しかも、ストロークセンサとキースイツチの固定部を
共通のプリント基板上に設けることができ、しかもその
固定部に対する配線を同じプリント基板の表面と裏面の
配線パターンでそれぞれ処理できるので、配線処理が簡
単になると共に、組立や保守点検も容易になる。

さらに、キースイツチとして押鍵操作により時間差を
持つて開閉する２つのスイツチ部を有する２メイクスイ
ツチを使用すれば、その接点時間差による押鍵速度の検
出データと、ストロークセンサによる鍵の変位履歴（速
度変化）のデータとの組合わせによつて、発生する楽音
を微妙に制御することができ、一層表現力豊かな演奏が
可能になる。

また、プリント基板にスルーホールを設けず、表裏面
の配線パターンを電気的に独立して形成することによ
り、プリント基板の製作も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である鍵盤電子楽器におけ
る鍵盤装置の白鍵部の縦断面図、第２図は同じくその黒鍵の縦断面図、第３図は第１図に示した鍵盤装置の低音部側を鍵を取り
外した状態で示す平面図、第４図は第１図に示した１組のストロークセンサとタツ
チレスポンス・スイツチの非押鍵状態での側面図、第５図は同じくその鍵の長手方向に沿う断面図、第６図は１組のタツチレスポンス・スイツチのプリント
基板上の接続図、第７図はプリント基板の右端部の上面図、第８図は同じくその左右を反転して裏返しにして見た裏
面図、第９図はこの実施例の鍵盤電子楽器全体のシステム構成
図である。１……鍵盤フレーム、２……白鍵、３……黒鍵４……鍵復帰バネ、７……鍵支持具 15……サブフレーム、17……リード線 19……プリント基板、20……ストロークセンサ 21……可動部、22……ホトインタラプタ 24……接触センサ群、25……鍵盤 30……タツチレスポンス・スイツチ S1a,S1b……第１メークスイツチ S2……第２メークスイツチ、31……可動部 32,33……第１可動接点 34……第２可動接点 35,36……第１固定接点 37……第２固定接点 38a,38b,38c……導電パターン 40……センサブロツク、41……ラバーユニツト 42……スペーサ、43……センサカバー 50……アフタセンサユニツト 61〜65……導電パターン（回路パターン） 71〜78……導電パターン（回路パターン）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材に回動自在に支持された複数の鍵
と、その各鍵の押鍵ストロークに応じた信号を出力する
ストロークセンサと、前記各鍵の操作により開閉して楽
音信号の発生を制御するキースイツチと、前記支持部材
に固定れされたプリント基板とを備え、このプリント基板の一方の面に前記ストロークセンサの
固定部の配線パターンを、他方の面に前記キースイツチ
の固定接点とその配線パターンをそれぞれ形成したこと
を特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
【請求項２】請求項１記載の電子楽器の鍵盤装置におい
て、各鍵に対応するキースイツチが、押鍵操作により時
間差を持つて開閉する２つのスイツチ部を有する２メイ
クスイツチであることを特徴とする電子楽器の鍵盤装
置。
【請求項３】請求項１又は２記載の電子楽器の鍵盤装置
において、前記プリント基板にはその一方の面の配線パ
ターンと他方の面の配線パターンとを導通させるスルー
ホールが存在せず、各面の配線パターンが電気的に独立
して形成されていることを特徴とする電子楽器の鍵盤装
置。