JP3663676B2 - 鍵駆動装置及び自動鍵盤装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鍵を駆動する鍵駆動装置、及び該鍵駆動装置を各鍵毎に有する自動鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鍵盤に設けられている鍵を手動操作によることなく、自動的に駆動する自動鍵盤装置が知られている。この自動鍵盤装置には、各鍵毎に鍵駆動装置が配置されており、各鍵駆動装置は、鍵を所定の離鍵位置に付勢するスプリングと、このスプリングに抗して鍵を所定の押鍵位置に駆動する電磁アクチュエータとで構成されている。そして、例えば図１３（ａ）に示すような、４分音符長であって音高Ｃ４，Ｅ４，Ｇ４からなる和音の自動演奏情報が入力されると、同図（ｃ）に示すように、この音高Ｃ４，Ｅ４，Ｇ４に対応する鍵の電磁アクチュエータに電流供給を開始し、これにより、音高Ｃ４，Ｅ４，Ｇ４に対応する鍵は、押鍵位置に駆動される。また、対応する電磁アクチュエータへの電流供給は、４分音符長に対応する時間をもって継続し、該時間が経過すると電流供給を停止する。すると、音高Ｃ４，Ｅ４，Ｇ４に対応する鍵は、４分音符長に対応する時間が経過した時点で、スプリングの付勢力によって離鍵位置に復帰し、これにより、自動演奏情報に基づき発生する楽音に合わせて、鍵を自動的に動作させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように従来の装置にあっては、自動演奏データが示す音符長に対応する時間をもって電磁アクチュエータに電流を供給して、鍵を駆動するように構成されている。したがって、各電磁アクチュエータへの電流供給時間が長くなる結果、消費電力も大きくなり、長い音符長を多数含む曲である場合には、消費電力は多大となってしまう。また、電磁アクチュエータは、電流の供給に伴って発熱動作することから、電流供給時間が長いと発熱に伴って電磁アクチュエータの温度が上昇してしまう。したがって、この電磁アクチュエータの温度上昇を防止すべく、耐熱性や放熱性を確保しなければならず、これにより装置が大型化したり高コスト化する不利が生じてしまう。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、短時間の電流供給により動作させることのできる鍵駆動装置及び自動鍵盤装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明にかかる請求項１記載の発明は、所定の離鍵位置と押鍵位置とに回動自在であって、離鍵位置に付勢された鍵と、前記鍵を前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容する駆動手段と、を有して成る鍵駆動装置であって、前記駆動手段は、前記鍵に連係され、前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容するプランジャと、前記離鍵位置から前記押鍵位置に移動したプランジャを当該押鍵位置に保持する永久磁石と、第１のパルスにより動作して、前記プランジャを前記離鍵位置から前記押鍵位置方向に駆動するとともに、第２のパルスにより動作して、前記プランジャを前記永久磁石に抗して当該押鍵位置から離鍵位置方向へ駆動するソレノイドと、を有して成り、
更に、前記駆動手段は、前記鍵の下部に配置され、前記プランジャは、前記鍵を遊嵌状態で挿通し、上端部にストッパが設けられる一方、該ストッパと当該鍵の上面との間に、弾性部材が介挿されている。
【０００６】
前記課題を解決するため本発明にかかる請求項２記載の発明は、所定の離鍵位置と押鍵位置とに回動自在であって、離鍵位置に付勢された鍵と、前記鍵を前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容する駆動手段と、を有して成る鍵駆動装置であって、前記駆動手段は、前記鍵に連係され、前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容するプランジャと、前記離鍵位置から前記押鍵位置に移動したプランジャを当該押鍵位置に保持する永久磁石と、第１のパルスにより動作して、前記プランジャを前記離鍵位置から前記押鍵位置方向に駆動するとともに、第２のパルスにより動作して、前記プランジャを前記永久磁石に抗して当該押鍵位置から離鍵位置方向へ駆動するソレノイドと、を有して成り、更に、前記駆動手段は、前記鍵の上部に配置され、前記プランジャは、前記鍵を遊嵌状態で挿通し、下端部に、当該鍵の下面に当接するストッパが設けられている。
【０００７】
【作用】
前記構成の鍵駆動装置において、第１のパルスが入力されると、駆動手段は鍵を離鍵位置から押鍵位置に駆動し、これにより鍵は押鍵状態となる。また、第２のパルスが入力されると、駆動手段は鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容し、離鍵位置に付勢されている鍵は、該離鍵位置に復帰する。
【０００８】
また、前記構成の自動鍵盤装置において、自動演奏情報発生手段から自動演奏情報が発生すると、制御手段は自動演奏情報に含まれるキー情報に対応する駆動手段に、キーオン情報に基づき第１のパルスを出力する。すると、当該駆動手段は、鍵を離鍵位置から押鍵位置に駆動し、これにより鍵はキーオン情報に応答して、押鍵状態となる。また、自動演奏情報にキーオフ情報が含まれていると、制御手段は対応する駆動手段に、キーオフ情報に基づき第２のパルスを出力する。すると、当該駆動手段は、鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容し、離鍵位置に付勢されている鍵はキーオフ情報に応答して、離鍵状態に復帰する。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図にしたがって説明する。この実施例は、本発明を電子楽器に適用したものであり、図１に示すように、この電子楽器の鍵盤部１には、シャーシ２が設けられている。シャーシ２には、上部水平壁３、この上部水平壁３の端部に連なる凹部４、この凹部４の端部に連なる中央水平壁５、及びこの中央水平壁の端部に開口部６を介して連なる下部水平壁７等が一体的に形成されている。また、中央水平壁５の下面であって開口部６の近傍には、上部パッド８が貼設され、下部水平壁７の上面であって開口部６の近傍には、下部パッド９が貼設されている。
【００１０】
中央水平壁５の下面側には、プリント基板１０が配設されており、このプリント基板１０には、第１鍵盤スイッチ１１と第２鍵盤スイッチ１２とが設けられている。この両鍵盤スイッチ１１，１２は、一対の固定接点１３ａと、この一対の固定接点１３ａを覆うゴム製のドーム状部材１４、及びこのドーム状部材１４の下面に装着された可動接点１３ｂを有し、ドーム状部材１４の上端部は、前記中央水平壁５よりも上方に突設されている。
【００１１】
鍵盤部１に配置されている複数の鍵１５は、一端部において前記上部水平壁３に固着され、この固着部位の近傍には、ヒンジ１６と貫通孔１９とが順次形成されている。ヒンジ１６は、同図に示すように、当該鍵１５を略水平な離鍵位置Ｒに弾持する付勢力と、後述する押鍵位置Ｏに回動させ得る可撓性、及びこの押鍵位置Ｏから離鍵位置Ｒに復帰させる復元力を備えている。鍵１５の下面には、前記ドーム状部材１４，１４の上面に対向する第１突起１７と第２突起１８とが形成されているとともに、前記開口部６内に遊挿された略Ｌ字状のアーム部２０が設けられている。これにより、鍵１５は、アーム部２０が前記上部パッド８に当接した離鍵位置Ｒに弾持されているとともに、アーム部２０が下部パッド９に当接する押鍵位置Ｏ（図９，１０参照）まで回動可能に構成されている。
【００１２】
また、このように鍵１５が離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏまで回動すると、回動時の速度、つまりは押鍵時のタッチの強さに応じた時間間隔で、第１突起１７と第２突起１８とが順次ドーム状部材１４，１４に圧接する。これにより、ドーム状部材１４，１４が順次収縮変形して、可動接点１３ｂが一対の固定接点１３ａと接触し、第１及び第２鍵盤スイッチ１１，１２が、タッチの強さに応じた時間差を持って順次オンとなる。このオン時間差により押鍵時のベロシティデータを得ることができ、また、第１鍵盤スイッチ１１のオフからオンへの変化により押鍵を、第２鍵盤スイッチ１２のオンからオフへの変化により離鍵を検出することが可能となる。
【００１３】
他方、前記凹部４内には、駆動手段としてのラッチソレノイド２２が配置されている。このラッチソレノイド２２は、図２に示すように、円筒形のハウジング２３を有している。ハウジング２３の内部には、その一端部側に永久磁石２４が配置され、他端部側にソレノイド２５が配置されているとともに、該ソレノイド２５と永久磁石２５間には空隙部２６が設けられている。ソレノイド２５の中心部には、プランジャ２７が摺動自在に挿通されており、該プランジャ２７の一端部には、前記空隙部２６に位置する円盤状のヨーク２８が設けられ、他端部には前記ハウジング２３の外部に位置し同様に円盤状のストッパ２９が設けられている。
【００１４】
そして、このラッチソレノイド２２は、図１に示すように、ハウジング２３を下部にした垂直状態で、凹部４内に固定されているとともに、プランジャ２７は前記貫通孔１９に遊嵌状態で嵌挿され、鍵１５の上部に前記ストッパ２９が位置している。また、このストッパ２９と鍵１５の上面間には、プランジャ２７に遊嵌された弾性部材としてのコイルスプリング３０が介挿されている。したがって、コイルスプリング３０のバネ力により、プランジャ２７は垂直上方に付勢されて、図２に実線で示したように、ヨーク２８を空隙部２６の上端部に位置させた伸長状態に維持される。なお、図１においては白鍵２１Ａ部分の断面構造を示したが、黒鍵２１Ｂ部分の断面構造も同様である。
【００１５】
図３は、本実施例の全体構成を示すブロック図である。このブロック図において、前記第１鍵盤スイッチ１１及び第２鍵盤スイッチ１２のオン・オフ情報は、鍵盤部１より制御部３１に入力される。スイッチ部３２は、電源スイッチ、音色設定スイッチ、自動駆動モードとマニュアルモードとを選択的に設定するためのモードスイッチ等の、各種機能スイッチを有し、これらスイッチの操作情報を制御部３１に送出する。
【００１６】
制御部３１は、これら入力情報と記憶部３３に格納されているプログラム及び自動演奏情報等に従って動作し、この電子楽器において必要な全ての処理を実行し、電流制御部３４及び音源部３５を制御する。音源部３５は、制御部３１からの指示に従って楽音波形データを生成し、Ｄ／Ａ変換部３６はこの楽音波形データをアナログ信号に変換する。このアナログ信号に変換された波形信号はアンプ３７により増幅され、この増幅された波形信号がスピーカ３８に与えられることによって、スピーカ３８からは、制御部３１が指示する音高、音量、音長等からなる楽音が発生する。
【００１７】
前記記憶部３３に記憶されている自動演奏情報は、図４に示したオン／オフデータ、キーデータ、ベロシティデータ、タイムデータを１組とする複数組の演奏データで構成されている。この１組の演奏データにおいて、オン／オフデータは発音を指示するキーオン及び消音を指示するキーオフのいずれかであり、キーデータは、鍵盤部１において音高順に配置されている鍵の鍵番号を示すデータである。また、ベロシティデータは、自動駆動モードにおいて、鍵１５を押下駆動する際の速度を示すデータである。
【００１８】
すなわち、電流制御部３４は、図５に示すベロシティデータ−電流値変換テーブルを有しており、この変換テーブルにはベロシティデータが示す所定の最少値から最大値までに対応して、０．７５Ａから１Ａまでに変化する電流値が記憶されている。したがって、制御部３１が記憶部３３から読み出した演奏データに含まれているベロシティデータを電流制御部３４に送出すると、この電流制御部３４は、ベロシティデータを０．７５Ａから１Ａまでの電流値に変換する。また、これと同時に電流制御部３４は、制御部３１から与えられたキーデータに従って電流供給経路の切り替えを行う。これにより、キーデータが示す鍵番号に対応する鍵のラッチソレノイド２２のソレノイド２５に、前記電流値が示す電流が供給されるように構成されている。
【００１９】
なお、演奏データにおいてタイムデータは、次の１組の演奏データを読み出すまでの時間を示し、制御部３１はこのタイムデータが示す時間間隔で、記憶部３３から次の１組の演奏データを読み出す。
【００２０】
次に、以上の構成にかかる本実施例の動作を図６以降に示したフローチャートに従って説明する。すなわち、制御部３１は、電源スイッチのオンの伴って図６に示すフローに従って処理を開始し、レジスタに初期値を設定する等の初期処理（ＳＡ１）を実行する。次に、スイッチ処理（ＳＡ２）を実行して、スイッチ部３２を走査し、設定されている音色やモードを取り込む。引き続き、後述する鍵駆動処理（ＳＡ３）を行った後、鍵処理（ＳＡ４）を実行し、電源スイッチがオンである間、ＳＡ２〜ＳＡ４のループを繰り返す。
【００２１】
前記鍵処理（ＳＡ４）においては、鍵盤部１の各鍵毎に設けられている前記両鍵盤スイッチ１１，１２を走査し、この両鍵盤スイッチ１１，１２のオン時間差により押鍵時のベロシティデータを、第１鍵盤スイッチ１１のオフからオンへの変化により押鍵を、第２鍵盤スイッチ１２のオンからオフへの変化により離鍵を検出するとともに、各スイッチ１１，１２により対応する鍵のキーデータを検出する。そして、これら検出したデータに基づき、音源部３５に発音指示あるいは消音指示することにより、演奏操作されあるいは後述する鍵駆動処理により駆動された鍵に対応する楽音が、順次スピーカ３８から発生する。
【００２２】
前記鍵駆動処理（ＳＡ３）は、図７に示すフローに従って行われ、先ず自動駆動モードが設定されているか否かを判別する（ＳＢ１）。この判別の結果、自動駆動モードではなくマニュアルモードが設定されている場合には、図６に示したメインフローのＳＡ４にリターンする。また、自動駆動モードが設定されているならば、現在読み出されている自動演奏データのタイムデータが“０”となったか否かを判別する（ＳＢ２）。
【００２３】
すなわち、この鍵駆動処理の実行時には、図８に示すインタラプト処理が一定時間間隔で割り込んで実行される。そして、現在読み出されている自動演奏データのタイムデータが“０”となったか否かを判別して（ＳＣ１）、“０”となるまで、タイムデータをデクリメントする（ＳＣ２）。したがって、読み出された演奏データ中のタイムデータは一定の時間間隔でデクリメントされ、タイムデータが示す時間が経過して、タイムデータ＝０となると、図７のフローにおいて、ＳＢ２からＳＢ３に進んで、次の新たな１組の演奏データを読み出す（ＳＢ３）。
【００２４】
引き続き、この読み出した１組の演奏データに含まれているオン／オフデータがキーオンデータであるか否かを判別する（ＳＢ４）。この判別の結果、キーオンデータである場合には、当該演奏データのキーデータとベロシティデータとを電流制御部３４に送出するとともに（ＳＢ５）、電流制御部３４に＋電流出力を指示する（ＳＢ６）。すると、電流制御部３４は、前述の図５に示すベロシティデータ−電流値変換テーブルを用いて ベロシティデータが示す値を、０．７５Ａから１Ａまでのいずれかの電流値に変換する。これにと同時に電流制御部３４は、キーデータに従って電流供給経路の切り替えを行い、キーデータが示す鍵番号に対応する鍵のラッチソレノイド２２のソレノイド２５に、前記電流値であって“＋”の電流を供給する。
【００２５】
すると、ソレノイド２５は励磁状態となって、図２に実線で示したように空隙部２６の上端部に位置していたヨーク２８を、該上端部から下面へ引きつける方向の磁力を発生し、これにより、ヨーク２８は下方への移動を開始する。また、このヨーク２８と一体的にプランジャ２７及びストッパ２９も下動する結果、鍵１５の上面には、収縮するコイルスプリング３０を介して下方への押圧力が作用し、鍵１５はヒンジ１６の付勢力に抗して、離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏ方向に回動する。
【００２６】
このとき、ソレノイド２５に供給される電流の値は、前記ベロシティデータの値に対応した大きさであることから、鍵１５はベロシティデータに応じた速度で離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏ方向へ回動し、よって、両鍵盤スイッチ１１，１２は、ベロシティデータに応じた時間差で順次オンとなる。したがって、前述の鍵処理（ＳＡ４）で、この両鍵盤スイッチ１１，１２のオン時間差や、第１鍵盤スイッチ１１に基づく押鍵、オンとなった各鍵盤スイッチ１１，１２に対応する鍵のキーデータを検出して、音源部３５に発音指示あるいは消音指示することにより、この鍵駆動処理により駆動された鍵に対応する音高であって、ベロシティデータに応じた特性の楽音がスピーカ３８から発生する。
【００２７】
そして、次のＳＢ７では、前述のＳＢ６で行った電流出力指示から０．１５秒経過したか否かを判別し、経過するまで待機する。したがって、その間電流制御部３４は、対応するソレノイド２５への電流供給を継続し、０．１５秒が経過した時点で、電流制御部３４に電流出力停止を指示する（ＳＢ８）。よって、電流制御部３４は、図１３（ｂ）に示すように、パルス幅０．１５ｓｅｃからなるパルス電流を対応するソレノイド２５に供給することとなる。この間、ヨーク２８はソレノイド２５からの磁力を受けて下動して、空隙部２６の下端部に到達し、これに伴って鍵１５は押鍵位置Ｏに到達する。
【００２８】
そして、このように鍵１５が押鍵位置Ｏまで回動すると、空隙部２６の下端部には、永久磁石２４が設けられていることから、パルス電流の供給が停止しても、ヨーク２８は永久磁石２４の磁力により吸引されて、空隙部２６の下端部に位置し続ける。よって、プランジャ２７及びストッパ２９もヨーク２８と一体的に、押鍵位置Ｏに到達した時点の位置を維持し、その結果、図９に示すように、鍵１５は押鍵位置Ｏに維持される。
【００２９】
他方、ＳＢ４の判別の結果、キーオフデータである場合には、当該演奏データのキーデータを電流制御部３４に送出するとともに（ＳＢ９）、電流制御部３４に−電流出力を指示する（ＳＢ１０）。すると、電流制御部３４は、キーデータに従って電流供給経路の切り替えを行い、キーデータが示す鍵番号に対応する鍵のラッチソレノイド２２のソレノイド２５に、“−”の電流を供給する。
【００３０】
すると、ソレノイド２５は再度励磁状態となって、永久磁石２４の磁力により空隙部２６の下端部に拘束されていたヨーク２８を、永久磁石２４から引き離す方向の磁力を発生し、ヨーク２８は永久磁石２４に抗して上方への移動を開始する。また、このヨーク２８と一体的にプランジャ２７及びストッパ２９も上動する結果、コイルスプリング３０を介して鍵１５の上面に作用してた押圧力は、該コイルスプリング３０の伸長に伴って、解除される。したがって、鍵１５はヒンジ１６の復元力により、離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏ方向に回動する。
【００３１】
そして、次のＳＢ１１では、前述のＳＢ１０で行った電流出力指示から０．１５秒経過したか否かを判別し、経過するまで待機する。したがって、その間電流制御部３４は、対応するソレノイド２５への電流供給を継続し、０．１５秒が経過した時点で、電流制御部３４に電流出力停止を指示する（ＳＢ１２）。よって、電流制御部３４は、図１０（ｂ）に示すように、パルス幅０．１５ｓｅｃからなるパルス電流を対応するソレノイド２５に供給することとなる。この間、ヨーク２８はソレノイド２５からの磁力を受けて上動して、空隙部２６の上端部に到達し、これに伴って鍵１５は離鍵位置Ｒに到達する。
【００３２】
そして、このように鍵１５が押鍵位置Ｒまで回動すると、ヒンジ１６は、前述のように、鍵１５を離鍵位置Ｒに弾持する付勢力を有していることから、パルス電流の供給が停止しても、鍵１５は離鍵位置Ｒの状態を維持する。また、この離鍵位置Ｏとなった鍵１５上で、コイルスプリング３０が伸長状態に復帰する結果、ラッチソレノド２２は、ヨーク２８を空隙部２６の上端部に位置させた初期状態に維持することとなる。
【００３３】
このように鍵１５が離鍵位置Ｒ方向へ回動すると、これに伴って第２鍵盤スイッチ１２が先行してオフになる。すると、前述のＳＡ４の処理において制御部３１は、対応する楽音の消音を音源部３５に指示し、これによりスピーカ３８から発生していた当該鍵の音高は消音される。したがって、前述のように鍵１５の押鍵位置Ｒへの回動に伴って発音が指示され、また、このように離鍵位置Ｒの方向への回動に伴って消音が指示されることにより、自動演奏情報を構成する曲が、鍵１５の動きを伴いつつ、自動演奏されることとなる。このとき、図１３（ａ）に示すように、Ｃ４、Ｅ４、Ｇ４からなる４分音符長の和音を発生させるデータであったとしても、同図（ｂ）に示したように、４分音符長時間の開始時と終了時とに各々０．１５ｓｅｃをもって、最大１Ａの電流が消費されるに過ぎない。よって、同図（ｃ）に示した４分音符長時間に亙って電流を供給し続ける従来の装置と比較して、電力消費量を大幅に削減することができる。
【００３４】
また、制御部３１が図６及び図７に示すフローに従って動作することにより、図１０（ａ）に示すＣ４、Ｅ４、Ｇ４からなる４分音符長の和音を発生させるデータに対応する処理は、時分割で行われることとなる。したがって、同図（ｂ）に示すように、各音高Ｃ４，Ｅ４，Ｇ４の発音時及び消音時に、電流制御部３４が発生するパルス電流も時分割で出力される。よって、必要最大電流も１Ａで済み、同図（ｃ）に示した従来よりも、必要最大電流の低減を図ることが可能となる。
【００３５】
なお、前記自動駆動モードを設定することなくマニュアルモードを設定して、図１０に示すように、ユーザーが指Ｆで押鍵を行った場合には、鍵１５はヒンジ１６の付勢力に抗して、離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏに回動する。しかし、コイルスプリング３０の付勢力により、ストッパ２９は従前の位置の弾持されることから、このストッパ２９が設けられているプランジャ２７も下降することなく、そのままの位置を保持する。したがって、手動での押鍵時にプランジャ２７が下降してヨーク２８が永久磁石２４に磁着されてしまうことはなく、離鍵した時点で鍵１５はヒンジ１６の復元力により、離鍵位置Ｒに復帰する。よって、ラッチソレノイド２２を用いても、支障なく手動での演奏を行うことができる。また、この手動での演奏時に、押鍵に伴って第１鍵盤スイッチ１１と第２鍵盤スイッチ１２とがオンとなって楽音の発生が指示され、また、離鍵に伴って第２スイッチ１２がオフになると消音が指示されることは、前述の自動駆動モード時と同様である。
【００３６】
図１１は、本発明の他の実施例を示すものである。すなわち、シャーシ２の上部水平壁３上には凸部３９が形成されているとともに、鍵１５の先端下面にも凸部４０が形成されている。そして、この両凸部３９，４０にピン４１を挿通することにより、鍵１５はシャーシ２に回動自在に支持されている。また、両凸部３９，４０の近傍であって、中央水平壁５と鍵１５との間にはコイルスプリング４２が介挿されており、このコイルスプリング４２により鍵１５は離鍵位置Ｒに弾持されている。
【００３７】
一方、上部水平壁３の端部には、起立壁４３が立設されており、該起立壁４３の先端には取付片４４が垂設されている。この取付片４４には、接着部材４５を介して、ラッチソレノイド２２のハウジング２３が固着されている。ラッチソレノイド２２は、前述した実施例とは逆に、ハウジング２３を上方にしてプランジャ２７を下方にした状態で固定されている。そして、プランジャ２７は貫通孔１９に遊挿されているとともに、ストッパ２９は鍵１５の下面に当接している。
【００３８】
かかる構成において、前記制御部３１は前述の図６〜８に示すフローに従って動作する。したがって、自動駆動モードの状態でキーオンデータが読み出されると、キーデータが示す鍵に対応するラッチソレノイド２２のソレノイド２５に“＋”のパルス電流が供給される。すると、ソレノイド２５は励磁状態となって、空隙部２６の下端部に位置していたヨーク２８を、該下端部から引き離す方向の磁力を発生する。これにより、ヨーク２８は上方に移動し、このヨーク２８と一体的にプランジャ２７及びストッパ２９も上動する結果、図１２に示すように、鍵１５はコイルスプリング４２の付勢力に抗して、離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏに回動する。
【００３９】
そして、このように鍵１５が押鍵位置Ｏまで回動すると、パルス電流の供給は終了するが、空隙部２６の上端部には、永久磁石２４が設けられていることから、パルス電流の供給が停止しても、ヨーク２８は永久磁石２４の磁力により吸引されて、空隙部２６の下端部に位置し続ける。よって、プランジャ２７及びストッパ２９もヨーク２８と一体的に、押鍵位置に到達した時点の位置を維持し、その結果、鍵１５は押鍵位置Ｏに維持される。
【００４０】
また、キーオフデータが読み出されると、キーデータが示す鍵に対応するラッチソレノイド２２のソレノイド２５に“−”のパルス電流が供給される。すると、ソレノイド２５は再度励磁状態となって、永久磁石２４の磁力により空隙部２６の上端部に位置していたヨーク２８を、該上端部から引き離す方向の磁力を発生する。これにより、ヨーク２８は下方に移動し、このヨーク２８と一体的にプランジャ２７及びストッパ２９も下動する。その結果、鍵１５はコイルスプリング４２の付勢力を受けて、押鍵位置Ｏから押鍵位置Ｒに回動した後、コイルスプリング４２の付勢力により、離鍵位置Ｒに維持される。
【００４１】
また、マニュアルモードにおいてユーザーが指で押鍵を行った場合には、鍵１５はコイルスプリング４２の付勢力に抗して、離鍵位置Ｒから押鍵位置Ｏに回動する。しかし、プランジャ２７は自重により従前の位置を保持することから、鍵１５が押鍵位置Ｏに回動しても、ヨーク２８が永久磁石２４に磁着されてしまうことはなく、よって、離鍵した時点で鍵１５はコイルスプリング４２の付勢力により、離鍵位置Ｒに復帰する。したがって、この実施例においても、ラッチソレノイド２２を用いつつ支障なく手動での演奏を行うこと可能となる。
【００４２】
なお、実施例においては、自動演奏情報に基づき鍵を駆動し、この駆動した鍵の動作に応じてスピーカから楽音を発生するようにしたが、自動演奏情報に基づいて鍵の駆動処理と楽音の発生処理の双方を行うようにしてもよい。また、本発明は、電子楽器のみではなく、アコースティックピアノ等に適用されてもよい。
【発明の効果】
以上説明したように本発明の鍵駆動装置は、第１のパルスにより動作して、鍵を離鍵位置から押鍵位置に駆動し、第２のパルスにより動作して、鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容する構成としことから、鍵駆動時の消費電力を低減することができる。また、電流供給時間を短くして、装置の温度上昇を抑制することができ、これにより、耐熱性や放熱性の確保を不要にして、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【００４３】
また、駆動手段が、プランジャと永久磁石及びソレノイドで構成されることにより、既存のラッチソレノイドを用いて、低コストで装置を製造することが可能となる。さらに、駆動手段を鍵の下部に配置して、プランジャを鍵に遊嵌状態で挿通するとともに、その上端部にストッパを設けて、該ストッパと鍵の上面間に、弾性部材が介挿する構成により、鍵の自動駆動のみならず、手動での操作も可能となる。また、駆動手段を鍵の上部に配置して、プランジャを鍵に遊嵌状態で挿通するとともに、下端部に、前記鍵の下面に当接するストッパを設ける構成により、同様に鍵の自動駆動のみならず、手動での操作も可能となる。
【００４４】
また、本発明の自動鍵盤装置は、キーオン情報に基づき前記第１のパルスを入力するとともに、キーオフ情報に基づき前記第２のパルスを入力することから、長い音符長を多数含む曲の自動演奏情報に基づき鍵を駆動する場合であっても、消費電力を抑制することができる。さらに、複数のキーオン情報と複数のキーオフ情報とに対応する、複数のパルスを時分割出力することにより、必要最大電流の低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を適用した電子楽器における鍵盤部の垂直断面図である。
【図２】ラッチソレノイドの垂直断面斜視図である。
【図３】電子楽器のブロック構成図である。
【図４】自動演奏情報における１組の演奏データの構成を示す図である。
【図５】ベロシティデータ−電流値変換特性図である。
【図６】本実施例のメインフローを示すフローチャートである。
【図７】鍵駆動処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】インタラプト処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】本実施例の押鍵位置に駆動された状態を示す垂直断面図である。
【図１０】本実施例の押鍵位置に手動操作した状態を示す垂直断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例における鍵盤部の垂直断面図である。
【図１２】同実施例の押鍵位置に駆動された状態を示す垂直断面図である。
【図１３】（ａ）は和音の構成を示す音符図、（ｂ）は本発明の一実施例における（ａ）の和音に対応する入力電流波形図、（ｃ）は従来の装置における（ａ）の和音に対応する入力電流波形図である。
【符号の説明】
１ 鍵盤部
１５ 鍵
１６ ヒンジ
１９ 貫通孔
２２ ラッチソレノイド
２４ 永久磁石
２５ ソレノイド
２６ 空隙部
２７ プランジャ
２８ ヨーク
２９ ストッパ
３０ コイルスプリング
３１ 制御部
３４ 電流制御部

Claims (2)

1. 所定の離鍵位置と押鍵位置とに回動自在であって、離鍵位置に付勢された鍵と、
   前記鍵を前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容する駆動手段と、を有して成る鍵駆動装置であって、
   前記駆動手段は、前記鍵に連係され、前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容するプランジャと、
   前記離鍵位置から前記押鍵位置に移動したプランジャを当該押鍵位置に保持する永久磁石と、
   第１のパルスにより動作して、前記プランジャを前記離鍵位置から前記押鍵位置方向に駆動するとともに、第２のパルスにより動作して、前記プランジャを前記永久磁石に抗して当該押鍵位置から離鍵位置方向へ駆動するソレノイドと、を有して成り、
   更に、前記駆動手段は、前記鍵の下部に配置され、前記プランジャは、前記鍵を遊嵌状態で挿通し、上端部にストッパが設けられる一方、該ストッパと当該鍵の上面との間に、弾性部材が介挿されていることを特徴とする鍵駆動装置。
2. 所定の離鍵位置と押鍵位置とに回動自在であって、離鍵位置に付勢された鍵と、
   前記鍵を前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該鍵の押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容する駆動手段と、を有して成る鍵駆動装置であって、
   前記駆動手段は、前記鍵に連係され、前記離鍵位置から前記押鍵位置に駆動するとともに、当該押鍵位置から離鍵位置への復帰を許容するプランジャと、
   前記離鍵位置から前記押鍵位置に移動したプランジャを当該押鍵位置に保持する永久磁石と、
   第１のパルスにより動作して、前記プランジャを前記離鍵位置から前記押鍵位置方向に駆動するとともに、第２のパルスにより動作して、前記プランジャを前記永久磁石に抗して当該押鍵位置から離鍵位置方向へ駆動するソレノイドと、を有して成り、
   更に、前記駆動手段は、前記鍵の上部に配置され、前記プランジャは、前記鍵を遊嵌状態で挿通し、下端部に、当該鍵の下面に当接するストッパが設けられていることを特徴とする鍵駆動装置。

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