JP3724281B2

JP3724281B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JP3724281B2
Application number: JP30056099A
Authority: JP
Inventors: 一郎大須賀
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP2001117563A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、鍵やパネルスイッチ等の操作子を備えた電子楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鍵やインストルメンタルキーやパネルスイッチ等の操作子を備えた鍵盤装置等の電子楽器が知られている。この電子楽器では、可動部と固定部とで接点スイッチ等の操作検出部を構成し、操作子の操作で可動部を押下することにより接点がオンして押鍵動作等の操作子操作を検出するようにしている。この電子楽器では、これら操作子の操作感触を良好にするべく、各種工夫がなされている。
【０００３】
例えば第１の従来の電子楽器では、膨出した可動部の下面に設けた可動接点とこれに対応する固定接点とでドーム型の接点スイッチを構成し、操作子が可動部を押下して可動部を座屈させることにより、適当なクリック感を得るようにしている。
【０００４】
また、第２の従来の電子楽器では、押鍵操作に伴い鍵に当接する弾性椀状部材を設け、弾性椀状部材が押鍵によって押圧されて変形し、その押圧力（反力）がストロークに応じて変化することを利用し、クリック感等のピアノのタッチ感触を得るようにしている。
【０００５】
また、第３の従来の電子楽器では、ローラ状のアクチュエータと、凹凸面を形成した弾性部材とを設け、上記ローラ状のアクチュエータが弾性部材上を押鍵に連動して圧接しながら転動することにより、ピアノの鍵タッチに似た感触を得るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１、第２の従来の電子楽器では、押鍵時の荷重特性が、主として可動部の座屈による反力変化や弾性椀状部材の変形による押圧力の変化に依存するため、押鍵反力を繊細に制御することは困難であるという問題があった。
【０００７】
また、上記第３の従来の電子楽器では、転動面の形状の設定により押鍵時の荷重特性を詳細に規定することが可能であるが、転動部がローラ状であり、転動面との摩擦が小さいため、押鍵の復行程においても往行程とほぼ同じ方向の反力しか発生しない。従って、往復間にヒステリシスを考慮したものではなく、往復全行程に亘る適切な押鍵反力を設定する上で改善の余地があった。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、操作子の操作行程において操作子に掛かる反力が操作検出部の摺動面の凹凸形状によって変化するようにして、簡単な構成で、操作子に適した荷重特性を設定することができ、良好な操作感触を得ることができる電子楽器を提供することにある。
【０００９】
【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の請求項１の電子楽器は、操作子と、該操作子に連動するアクチュエータ部と、弾性部材で構成された摺動面を有する可動部を備え該可動部が前記操作子に連動する前記アクチュエータ部によって押下されることにより前記操作子の操作を検出する操作検出部とを備えた電子楽器であって、前記アクチュエータ部及び前記操作検出部の前記可動部が互いに摺接した場合に摩擦力が発生するように構成されると共に、前記可動部の前記摺動面には凹凸が設けられ、前記アクチュエータ部は、前記操作子の押離操作によって、前記可動部の前記摺動面に対して往復摺動するように構成され、前記操作子の操作によって、前記可動部の前記摺動面上を、該摺動面の前記凹凸に沿って前記アクチュエータ部が摺動しながら前記可動部を押圧するとき、前記摺動面からの前記アクチュエータ部への抗力の向きが前記凹凸によって変化していくことで、前記アクチュエータ部を介して前記操作子に掛かる荷重が変化するように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の電子楽器によれば、可動部からアクチュエータ部に掛かる摩擦力と法線方向の抗力との合力の方向が、摺動面の凹凸形状によって随時変化する。従って、操作子の操作行程において操作子に掛かる反力が凹凸形状によって変化する。また、操作子の操作によって、アクチュエータ部が可動部を押下するので、操作子の操作が検出される。よって、凹凸形状の設定により荷重の変化態様を適当に設定することができるので、良好な操作感触を得ることができる。例えば鍵盤装置の鍵に応用すれば、レットオフを含む良好な押鍵感触を得ると共に良好な連打性を得ることが可能になる。
また、弾性部材で構成した可動部の摺動面は、アクチュエータ部が摺動する時において弾性変形し、凹凸による荷重変化が時間的に後方にずれる。よって、荷重のピーク位置を往／復でずらす等、荷重発生位置に適当なヒステリシスを設けることで、荷重特性をより適切に設定することができ、より良好な操作感触を得ることができる。例えば鍵盤装置の鍵に応用すれば、往／復に亘ってグランドピアノの場合等の複雑な押鍵荷重曲線に近づけることができ、より所望の押鍵感触を設定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子楽器における鍵及びスイッチ部近傍の部分断面図である。本装置は、電子鍵盤楽器として構成され、鍵１（操作子）と、鍵１の押鍵操作を検出するためのスイッチ部３（操作検出部）とを含む。
【００１５】
鍵１は、鍵回動支点ＰＫを中心として押離鍵方向（上下方向）に回動自在に支持される。鍵１にはアクチュエータ２が設けられる。アクチュエータ２は、例えば弾性の小さい合成樹脂で形成されている。
【００１６】
アクチュエータ２の下方には、スイッチ部３が設けられる。スイッチ部３は、例えば１メイク式の接点スイッチであり、可動部３ａ及び固定部３ｂから成る。可動部３ａは、押下されたとき、スカート部３ｅが撓んでスイッチ回動支点ＰＳを中心として回動するように支持されている。可動部３ａの下面には可動接点３ｆが設けられ、該可動接点３ｆに対応して固定部３ｂに固定接点３ｇが設けられる。可動接点３ｆが固定接点３ｇに当接することで、鍵１の押鍵動作が検出され、検出信号が楽音制御に供される。
【００１７】
可動部３ａは合成樹脂で形成され、可動部３ａの上部には、凹部３ｄが設けられている。凹部３ｄは、可動部３ａの鍵並び方向における全幅に亘ってＵ字溝状に形成されている。可動部３ａの上部には、適当な摩擦係数及び弾性を有するラバー３ａｒが凹部３ｄを含みほぼ全面を覆って貼着されており、このラバー３ａｒの上面が、鍵１のアクチュエータ２と摺接する摺動面３ｃとなっている。
【００１８】
スイッチ部３は、鍵１に対して所定の傾斜角をもって配置され、同図では右下がりに傾斜している。この傾斜角は、鍵１の押鍵によりアクチュエータ２がスイッチ部３の摺動面３ｃと摺接すると共に、可動部３ａが下方に変位して接点がオンされるように設定されている。同図は、アクチュエータ２が可動部３ａに対して摺動している状態を示しており、摺動時におけるアクチュエータ２と可動部３ａとの当接点を当接点Ｏで表す。
【００１９】
図２は、アクチュエータ２と可動部３ａとの摺動による反力発生のメカニズムを示した図である。同図（ａ）は、アクチュエータ２と可動部３ａとの当接点Ｏの変位を示す。同図（ｂ）は、摺動摩擦力及び法線抗力とそれらの合力との関係を示す図である。同図（ｃ）は、合力と分力との関係を示す図である。各図は、摺動面３ｃのうち凹部３ｄ等を含まない平坦な部分をアクチュエータ２がトレースしている場合を示す。
【００２０】
同図（ａ）に示すように、可動部３ａが、ある初期位置から角度θだけ回動するまで（摺動面３ｃ１から摺動面３ｃ２へと回動するまで）の当接点Ｏの変位を考える。可動部３ａ上の初期位置における当接点Ｏは、スイッチ回動支点ＰＳを中心とした角度θの回動後、点ＯＳに移動する。一方、アクチュエータ２上の初期位置における当接点Ｏは、鍵回動支点ＰＫを中心とした回動後、点ＯＫに移動する。従って、可動部３ａが角度θ回動する間に、アクチュエータ２は可動部３ａの摺動面３ｃをＯＳ―ＯＫ間の距離だけ摺動することになる。
【００２１】
上述したようにラバー３ｃｒは摩擦係数を有するから、アクチュエータ２が可動部３ａに対して摺動するとき、同図（ｂ）に示すように、接線方向における摩擦力Ｑ（Ｑ１、Ｑ２）が発生する。摩擦力Ｑは、摺動を妨げる方向に発生する反力であり、摩擦力Ｑ１は、押鍵の往行程（アクチュエータ２が同図右下方に摺動する行程）において同図左上方向に働き、摩擦力Ｑ２は復行程（アクチュエータ２が同図左上方に摺動する行程）において同図右下方向働く。また、往復両行程において、当接点Ｏにおける法線方向には抗力Ｎが生じる。
【００２２】
同図（ｂ）に示すように、往行程では摩擦力Ｑ１と抗力Ｎとの合力として合力Ｆ１が生じ、復行程では摩擦力Ｑ２と抗力Ｎとの合力として合力Ｆ２が生じる。合力Ｆ１と合力Ｆ２とでは、方向が異なっている。
【００２３】
次に、合力Ｆがアクチュエータ２を介して鍵１にどのように作用するかを考える。同図（ｃ）に示すように、鍵回動支点ＰＫ方向への分力とこれと直交する方向への分力とに合力Ｆを分ける。往行程では、合力Ｆ１は鍵回動支点ＰＫ方向への分力Ｆ１２とこれと直交する方向への分力Ｆ１１とに分けられ、復行程では、合力Ｆ２は鍵回動支点ＰＫ方向への分力Ｆ２２とこれと直交する方向への分力Ｆ２１とに分けられる。ここで、鍵回動支点ＰＫ方向への分力Ｆ１２、Ｆ２２は鍵１の回動力に影響しないから、結局、鍵１の押離鍵方向への回動に関与する反力は分力Ｆ１１、Ｆ２１だけとなる。
【００２４】
すなわち、押鍵行程（往行程）では、摩擦力Ｑ１と抗力Ｎとに起因して、アクチュエータ２を介して分力Ｆ１１が鍵１に掛かる一方、離鍵行程（復行程）では、摩擦力Ｑ２と抗力Ｎとに起因して、アクチュエータ２を介して分力Ｆ２１が鍵１に掛かり、これらが押離鍵反力に反映されることになる。
【００２５】
なお、実際には、例えば加速度が加わるような態様で鍵１を押下したときのように、押鍵態様によって抗力Ｎの大きさは変化し得る。また、摺動面３ｃのうち凹部３ｄのように平坦でない面をトレースする場合は、摩擦力Ｑや抗力Ｎの大きさや方向が随時変化する。しかし、大きさや方向が異なるだけであって、各時点における摩擦力による作用は上記と基本的に変わりはない。
【００２６】
図３は、アクチュエータ２が摺動面３ｃ上を摺動するときの摺接状態の変化を示す図である。同図は押鍵の往行程の摺接状態を示す。
【００２７】
まず、アクチュエータ２と摺動面３ｃとの摺接開始直後は、摺動方向（同図左右方向）における凹部３ｄの位置はほぼ初期位置にある（同図（ａ））。しかし、上述したように、摺動面３ｃはラバー３ａｒの貼着により弾性を有すると共に、摺動面３ｃには摩擦力が発生するから、同図（ｂ）に示すように、凹部３ｄ手前までアクチュエータ２が摺動すると、摺動面３ｃの当接点Ｏ近傍が弾性変形して当接点Ｏの右方が僅かに盛り上がると共に、摺動面３ｃ全体が弾性変形して凹部３ｄが右方（往行程における進行方向）に変位する。
【００２８】
次いで、アクチュエータ２が凹部３ｄに入り込み、凹部３ｄの左斜面を摺動すると、摩擦力や抗力が変化して摺動面３ｃを弾性変形させる合力が小さくなるため、凹部３ｄの変位が少し戻る（同図（ｃ））。次いで、同図（ｄ）に示すように、アクチュエータ２が凹部３ｄの右斜面を摺動すると、摩擦力や抗力が変化して摺動面３ｃを弾性変形させる合力が最も大きくなるため、摺動面３ｃの当接点Ｏ近傍が弾性変形して当接点Ｏの右方が大きく盛り上がると共に、摺動面３ｃ全体が弾性変形して凹部３ｄが最も右方に変位する。次いで、同図（ｅ）に示すようにアクチュエータ２が凹部３ｄを通過すると、同図（ｂ）の場合とほぼ同じ位置まで凹部３ｄの変位が戻り、同図（ｂ）の場合と同様の反力状態となる。
【００２９】
図４は、アクチュエータ２が摺動面３ｃ上を摺動するときの摺動面３ｃの変形と生ずる反力との関係を示した図である。同図（ａ）は摺動面３ｃの変形を表しており、曲線Ｍは非摺動時、曲線ＧＯは往行程における最大変形時（図３（ｄ）の場合）、曲線ＲＥは復行程における最大変形時の摺動面３ｃの断面形状をそれぞれ示す。なお、復行程における最大変形は、復行程においてアクチュエータ２が凹部３ｄの左斜面を摺動するときに生じ、凹部３ｄの左方が盛り上がる（摺動面３ｃ（ＲＥ））。
【００３０】
図４（ｂ）は、アクチュエータ２のストローク位置を横軸にとり、アクチュエータ２がスイッチ部３から鍵１の離鍵方向に受ける反力を縦軸にとって表した図である。反力曲線Ｆ（ＧＯ）は往行程、反力曲線Ｆ（ＲＥ）は復行程における反力変化をそれぞれ示す。なお、反力Ｆ（ＧＯ）、Ｆ（ＲＥ）は、図２（ｃ）でいう分力Ｆ１１、Ｆ２１に対応するものであり、これらの反力の変化は、鍵１を押鍵する演奏者が指に感じる押鍵反力の変化に反映されるものである。
【００３１】
反力曲線Ｆ（ＧＯ）におけるＦ（ｂ）、Ｆ（ｃ）、Ｆ（ｄ）、Ｆ（ｅ）はそれぞれ、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す状態における反力を示す。すなわち、往行程では、摺接開始から反力は漸増し、アクチュエータ２が凹部３ｄに沈み始めたとき、反力曲線Ｆ（ＧＯ）は急激に下降し（Ｆ（ｃ））、アクチュエータ２が凹部３ｄを上るとき、反力曲線Ｆ（ＧＯ）は急激に上昇してピークに達し（Ｆ（ｄ））、その後一旦復帰してレットオフに近似した曲線を描いた後、再び漸増していく。
【００３２】
一方、復行程では、往行程とは逆の態様となり、離鍵開始から反力曲線Ｆ（ＲＥ）は漸減し、一旦下降してから（Ｆ（ｃ’））、上昇してピークに達し（Ｆ（ｄ’））、その後一旦復帰して再び漸減していく。
【００３３】
ここで、往行程と復行程では平坦面を摺動するときの反力の大きさが異なり、静荷重ヒステリシスＨＳ１が生じる。これは、図２（ｂ）、（ｃ）で説明したように、発生する摩擦力（Ｑ１、Ｑ２）の方向が逆であることに起因して反力の大きさが異なる（Ｆ１１、Ｆ２１）ことによって生じる。
【００３４】
また、往行程と復行程では反力ピーク位置がずれ、荷重位置ヒステリシスＨＳ２が生じる。すなわち、往行程ではストローク位置Ｙ２でピークとなるが、復行程ではストローク位置Ｙ１でピークとなる。この荷重位置ヒステリシスＨＳ２の主な発生要因は、上述した摺動面３ｃの弾性変形によって凹部３ｄが左右方向に変位し（図４（ａ）に示す凹部３ｄ（ＧＯ）と凹部３ｄ（ＲＥ））、往／復間で摺動面３ｃの形状に差異が生じることである。これら反力や各ヒステリシスＨＳ１、ＨＳ２が鍵１への反力状態に反映される。
【００３５】
なお、実際には、当接点Ｏが、往行程では凹部３ｄの右斜面に位置し、復行程では左斜面に位置するため、アクチュエータ２と凹部３ｄとの相対的位置が往／復で僅かに異なり、それが荷重位置ヒステリシスＨＳ２に加算される（例えば図４（ａ）に示すアクチュエータ２（ＧＯ）は凹部３ｄ（ＧＯ）より中心位置が右方にずれ、アクチュエータ２（ＲＥ）は凹部３ｄ（ＧＯ）より中心位置が左方にずれている）。なお、静荷重ヒステリシスＨＳ１の存在によって、復行程では、往行程に比し摺動面３ｃの変形や盛り上がりは小さく、反力ピーク値も小さい。
【００３６】
本実施の形態によれば、鍵１の押鍵によりアクチュエータ２がスイッチ部３の摺動面３ｃを摺動し、凹部３ｄをアクチュエータ２がトレースするように構成したので、鍵１に掛かる反力をストローク位置によって可変にでき、凹部３ｄの形状によって押鍵行程における適当な押鍵反力曲線を設定することができる。
【００３７】
また、アクチュエータ２と摺動面３ｃとの間に摺動による摩擦力Ｑが発生するようにしたので、押鍵の往／復間に静荷重ヒステリシスＨＳ１を設けることができる。さらに、摺動面３ｃを弾性のあるラバー３ｃｒで構成したので、アクチュエータ２が摺動面３ｃを摺動するとき、摩擦力Ｑと抗力Ｎとによって摺動面３ｃが弾性変形して凹部３ｄが変位し、荷重位置ヒステリシスＨＳ２を設けることができる。
【００３８】
従って、押鍵反力の変化態様の設定や、押鍵反力の大きさ及び反力ピーク位置に押鍵操作の往／復間でヒステリシスを設ける等、鍵１に適した荷重特性を押鍵操作の往／復毎に個別に設定することができる。よって、レットオフ感を得る等、良好な押鍵感触を得ることができる。また、静荷重ヒステリシスＨＳ１を設定したことで、良好な連打性を得ることが可能になる。しかも、スイッチ部３は鍵１の押鍵動作を検出する役割をも果たすので、構成の複雑化を回避することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、スイッチ部３の可動部３ａがスイッチ回動支点ＰＳを中心に回動するように構成したので、可動部３ａの回転自由度を保ちながら必要な支持力を発生させることができ、摩擦力Ｑや抗力Ｎによって可動部３ａが逃げたりすることがなく、意図した反力が正確に得られる。なお、荷重特性を押鍵操作の往／復毎に個別に設定するだけならば、可動部３ａをスイッチ回動支点ＰＳでなくスカート部で支持する構成にしてもよいが、正確な再現が困難となるため、スイッチ回動支点ＰＳのような回転支点で支持する構成が好ましい。
【００４０】
なお、摺動面３ｃを適当に設定すれば、押鍵感触向上に関して広く応用が可能である。
【００４１】
図５は、グランドピアノにおける鍵ストローク位置に対する押鍵反力の変化を概略的に示す図である。同図において、曲線ＧＰＦ（ＧＯ）は押鍵の往行程の反力変化を示し、曲線ＧＰＦ（ＧＯ）は離鍵、すなわち復行程の反力変化を示す。
【００４２】
同図に示すように、鍵ストローク位置Ｚ１ではダンパ当接により反力が少し上昇し、鍵ストローク位置Ｚ２ではハンマ当接により反力が少し上昇する。その後、鍵ストローク位置Ｚ３では、ローラパットとジャックとの摩擦が発生して反力が急上昇する。その直後、反力が急に下降し、いわゆるレットオフ感が生じる。鍵ストローク位置Ｚ４では鍵ストッパ当接により反力が急上昇する。
【００４３】
このような曲線を本電子鍵盤楽器で疑似的に得る場合、鍵ストローク位置Ｚ１、Ｚ２近傍での反力変化は、摺動面３ｃに段差部を設けることで得られ、鍵ストローク位置Ｚ３近傍での反力変化は、凸部を設けることで得られる。さらに、押鍵行程及び離鍵行程間の反力の大きさのヒステリシスは、上述したように摺動摩擦が発生するように構成することで得られる。このように、摺動面３ｃの傾斜角、凹凸形状、弾性係数、摩擦係数等の組み合わせを適当に設定すれば、往／復に亘ってヒステリシスを含む複雑な押鍵荷重曲線を設定でき、グランドピアノの場合の押鍵感触に近づけることが可能になる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、可動部３ａに凹部３ｄを設け、アクチュエータ２は凸状に形成したが、これに限るものでなく、少なくとも一方に凹部、凸部または凹部凸部の双方を設け、その面を他方が相対的にトレースするように構成すればよい。例えば図６に示すように、アクチュエータ１２に凹部１２ｄを設けると共にスイッチ部３に凸部１３ｄを設ける。この場合は、アクチュエータ１２にラバーを貼着し、凸部１３ｄは弾性の小さい部材で形成する。
【００４５】
アクチュエータ１２が同図右方に移動すると、凸部１３ｄが凹部１２ｄを相対的にトレースするので、上記実施の形態とは関係が逆であるが同様の作用が生じ、所望のヒステリシスや反力変化を得ることができる。
【００４６】
なお、凹部等は複数設けてもよく、アクチュエータ２とスイッチ部３の双方に複数の凹凸を設けた場合でも、複数のアクチュエータがトレースの役割を順次バトンタッチしていくと考えることができ、各瞬間の作用は変わらないので、同様の効果を生じさせることができる。
【００４７】
なお、凹部３ｄは、アクチュエータ２によるトレース方向に凹形状であればよく、必ずしもＵ字溝状に形成する必要はない。
【００４８】
なお、摺動摩擦力と弾性変形を生じさせるものであれば、摺動面３ｃはラバー以外の材料で構成してもよい。また、摩擦力は往／復行程間で異ならせるようにしてもよい。
【００４９】
なお、荷重位置ヒステリシスＨＳ２を得るためには、弾性変形すれば足りるので、トレースする側（アクチュエータ２）とされる側（摺動面３ｃ）の少なくとも一方を弾性部材で構成すればよい。また、静荷重ヒステリシスＨＳ１だけを得るためには、摺動摩擦が発生すれば足りるので、トレースされる側（摺動面３ｃ）の形状を平坦面にしてもよい。
【００５０】
なお、本実施の形態では鍵１に適用する場合を例示したが、電子楽器におけるスイッチ部を有するあらゆる操作子、例えばインストルパネルの音場効果用操作子等に広く適用可能である。また、鍵盤楽器以外の各種電子楽器にも広く適用可能である。また、鍵１にアクチュエータ２が備えられる例を示したが、アクチュエータ２は鍵１の操作に連動するように構成すればよく、すなわち鍵１とアクチュエータ２との間に他の部材が介在する構成でもよい。例えばアクチュエータ２をハンマ部材に設け、鍵１の操作により質量部材（ハンマ部材）が回動してアクチュエータ２が連動駆動されるようにしてもよい。
【００５１】
なお、スイッチ部３は接点スイッチとしたが、フォトリフレクタ等、他のスイッチでもよい。
【００５２】
（第２の実施の形態）
本第２の実施の形態では、スイッチ部に設けた凹凸を押鍵動作の検出に利用した場合を例示する。
【００５３】
従来、例えばタッチレスポンススイッチを実現する場合、固定接点との距離が相違する２つの可動接点を設け、両者の接点タイミングの時間的ずれに基づいてオンベロシティを検出するように構成するのが通常であった。少なくとも、各可動接点はキーオン検出のために固定接点とは１回当接するだけであった。
【００５４】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る電子楽器のスイッチ部近傍の部分断面図に接点オンオフ状態を併せて示した図である。
【００５５】
同図（ａ）に示すように、スイッチ部２３は、可動部２３ａと固定部２３ｂとから成るドーム型の接点スイッチであり、可動接点２３ｆと固定接点２３ｇの対を１つだけ有する。非押下状態において、可動接点２３ｆは固定接点２３ｇと距離ＣＳだけ離間しており、可動部２３ａが押下され可動接点２３ｆが固定接点２３ｇに当接すると、接点がオンとなる。摺動面２３ｃには凸部２３ｄ１、２３ｄ２が設けられる。凸部２３ｄ１、２３ｄ２の高さＨは距離ＣＳより大きい値に設定されている。摺動面２３ｃがラバーの貼着により弾性及び摩擦を有する点は第１の実施の形態と同様である。
【００５６】
アクチュエータ２２は不図示の鍵に設けられ、スイッチ部２３は、押鍵に伴いアクチュエータ２２が固定部２３ｂと略平行に移動し、摺動面２３ｃを摺動していくように配置されている。アクチュエータ２２は往行程では同図（ａ）右方に摺動する。
【００５７】
かかる構成において、押鍵の往行程では、アクチュエータ２２が摺動面２３ｃを摺動し、アクチュエータ２２が凸部２３ｄ１を上ると、凸部２３ｄ１を押し込むように作用するので、可動部２３ａが押下され、トレース位置Ｘ１で可動接点２３ｆが固定接点２３ｇに当接する。これにより１回目の接点のオンが検出される。さらに摺動し、アクチュエータ２２が凸部２３ｄ１を下ると、凸部２３ｄ１の押し込み作用が消失していくので、可動部２３ａが上昇し、トレース位置Ｘ２で可動接点２３ｆが固定接点２３ｇから離間する。これにより１回目の接点のオフが検出される。同様にして、アクチュエータ２２が凸部２３ｄ２上を通過するとき、トレース位置Ｘ３、Ｘ４で２回目の接点のオン、オフがそれぞれ検出される。
【００５８】
また、復行程では、同図左方へのトレースにより、トレース位置Ｘ４、Ｘ３、Ｘ２、Ｘ１の順で接点の１回目のオン、オフ、２回目のオン、オフがそれぞれ検出可能である。
【００５９】
検出した信号は楽音制御に利用される。例えば、往行程における１回目の接点オン（Ｘ１）と２回目の接点オン（Ｘ３）との時間差からキーオンベロシティを検出する。また、復行程における１回目の接点オン（Ｘ４）と２回目の接点オン（Ｘ２）との時間差からキーオフベロシティを検出する。そして、これらの検出情報から音高やリリースタイム等を設定する。これにより、１個の可動接点２３ｆにて実質的に４メイクスイッチを実現することができる。
【００６０】
本実施の形態によれば、摺動面２３ｃ上の凸部２３ｄ１、２３ｄ２をアクチュエータ２２がトレースするとき、往行程における１つの凸部のトレースにつき接点のオン及びオフを検出するようにしたので、可動接点２３ｆの数よりも多い数の動作情報を検出することができる。また、復行程においても同様に接点のオン及びオフを検出できるので、検出可能な動作情報の数を一層増加させることができる。よって、可動接点の数を削減して構成を簡単にすることができる。しかも、凸部２３ｄ１等の形状や配置を適当に設定することで、オン、オフ個別に、及び往／復行程で個別に検出タイミングを自由に設定することができるので、多彩な楽音制御が容易になる。
【００６１】
なお、凸部の形状、数、配置は例示したものに限らない。例えば、凸部を１個設け、往行程における接点オンと接点オフとの時間差からキーオンベロシティを検出すれば、１個の可動接点でタッチレスポンススイッチを実現することができる。
【００６２】
なお、可動部２３ａは、第１の実施の形態と同様に回転支点で回動するように構成してもよい。
【００６３】
なお、本実施の形態では、構成を簡単にするという観点からは、往／復行程間の反力のヒステリシスは必要がなく、必ずしも設けなくてよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る電子楽器によれば、操作子の操作行程において操作子に掛かる反力が摺動面の凹凸形状によって変化するようにして、簡単な構成で、操作子に適した荷重特性を設定することができ、良好な操作感触を得ることができる。また、荷重のピーク位置を往／復でずらす等、荷重発生位置に適当なヒステリシスを設けることで、荷重特性をより適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子楽器における鍵及びスイッチ部近傍の部分断面図である。
【図２】アクチュエータと可動部との摺動による反力発生のメカニズムを示した図である。
【図３】アクチュエータが摺動面上を摺動するときの摺接状態の変化を示す図である。
【図４】アクチュエータが摺動面上を摺動するときの摺動面３ｃの変形と生ずる反力との関係を示した図である。
【図５】グランドピアノにおける鍵ストローク位置に対する押鍵反力の変化を概略的に示す図である。
【図６】他の一例の電子楽器における鍵アクチュエータ及びスイッチ部近傍の部分断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電子楽器のスイッチ部近傍の部分断面図に接点オンオフ状態を併せて示した図である。
【符号の説明】
１鍵（操作子）、２アクチュエータ、３スイッチ部（操作検出部）、３ａ可動部、３ｂ固定部、３ｃ摺動面、３ｆ可動接点、３ｇ固定接点、ＰＳスイッチ回動支点、ＰＫ鍵回動支点、Ｏ当接点

Claims

操作子と、
該操作子に連動するアクチュエータ部と、
弾性部材で構成された摺動面を有する可動部を備え該可動部が前記操作子に連動する前記アクチュエータ部によって押下されることにより前記操作子の操作を検出する操作検出部とを備えた電子楽器であって、
前記アクチュエータ部及び前記操作検出部の前記可動部が互いに摺接した場合に摩擦力が発生するように構成されると共に、
前記可動部の前記摺動面には凹凸が設けられ、
前記アクチュエータ部は、前記操作子の押離操作によって、前記可動部の前記摺動面に対して往復摺動するように構成され、
前記操作子の操作によって、前記可動部の前記摺動面上を、該摺動面の前記凹凸に沿って前記アクチュエータ部が摺動しながら前記可動部を押圧するとき、前記摺動面からの前記アクチュエータ部への抗力の向きが前記凹凸によって変化していくことで、前記アクチュエータ部を介して前記操作子に掛かる荷重が変化するように構成されたことを特徴とする電子楽器。