JPH04367820A - Multiple optical path optical system and touch and touch response device of electronic musical instrument using the same - Google Patents

Multiple optical path optical system and touch and touch response device of electronic musical instrument using the same

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Publication number
JPH04367820A
JPH04367820A JP3171637A JP17163791A JPH04367820A JP H04367820 A JPH04367820 A JP H04367820A JP 3171637 A JP3171637 A JP 3171637A JP 17163791 A JP17163791 A JP 17163791A JP H04367820 A JPH04367820 A JP H04367820A
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JP
Japan
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optical
signal
key
circuit
light
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Application number
JP3171637A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Mishima
順一 三島
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To handle optical signals which have uniform characteristics over many channels by providing an optical means which couples plural optical waveguide means optically with a single optical waveguide means through a couple of polarizing means. CONSTITUTION:Many optical fibers 6 are inserted into optical fiber holes 44 formed in a fiber coupling substrate 41 and coupled. The fiber coupling substrate 41 is coupled with an optical switch substrate 42 formed of lithium niobate, etc., and switched light is projected from the other surface of the optical switch substrate 42. This light is reflected by the reflecting surface of a lens member 43 where a metallic thin film of aluminum, silver, etc., with a high reflection factor is formed and then made incident on the single optical waveguide 10 arranged in the center of the fiber group. The reflection relation between the optical fiber 6 and single optical waveguide 10 on the reflecting surface of the lens member 43 can be set above a critical angle by arranging the optical fibers 6 other than the single waveguide 10 except at the center part, and the metallic thin film need can not be formed when this device is used as an optical multiplexer.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、複数の光信号の取扱い
に関し、特に複数の組に分けた光信号の特性を調整でき
るマルチ光路光学系およびそれを用いた電子楽器のタッ
チレスポンス装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the handling of a plurality of optical signals, and more particularly to a multi-optical path optical system that can adjust the characteristics of optical signals divided into a plurality of groups, and a touch response device for an electronic musical instrument using the same.

【0002】0002

【従来の技術】近年、信号を光信号として伝送、処理す
る技術が種々開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, various techniques for transmitting and processing signals as optical signals have been developed.

【0003】たとえば、特開平1−134431号公報
は、光信号を時分割的にスイッチングする方法として、
1本の光ファイバから入力する光信号を、空間光スイッ
チによって分岐し、双安定半導体レーザ等の光メモリチ
ャンネル毎に記憶させ、この光メモリからの出力信号を
空間光スイッチによって選択的に読出す構成、および空
間光スイッチを双安定半導体レーザで構成し、1本の光
ファイバから入力する光信号を複数の光ファイバに分岐
し、従属接続された双安定半導体レーザによって分岐光
をチャンネル毎に選択的に記憶し、チャンネル毎に選択
的に読出して複数のチャンネルに接続された複数の光フ
ァイバに読出し、これらの光ファイバを結合して1つの
光ファイバより出力光を得る構成を開示している。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-134431 discloses a method for time-divisionally switching optical signals.
A configuration in which an optical signal input from one optical fiber is branched by a spatial optical switch, stored in each optical memory channel such as a bistable semiconductor laser, and an output signal from the optical memory is selectively read out by the spatial optical switch. The spatial optical switch is configured with a bistable semiconductor laser, and the optical signal input from one optical fiber is branched to multiple optical fibers, and the branched light is selectively transmitted for each channel using the cascade-connected bistable semiconductor lasers. This disclosure discloses a configuration in which the information is stored, selectively read out for each channel, read out to a plurality of optical fibers connected to the plurality of channels, and these optical fibers are coupled to obtain output light from one optical fiber.

【0004】また、特開平2−46431号公報は、2
次元的に配置したレンズアレーの出射光を、それぞれ2
次元的に配置された複数の光スイッチに入射し、スイッ
チングされた光信号をレンズアレーで受け、出射させる
構成、およびこの構成において光スイッチと各レンズア
レーとの間に偏光子を挿入し、光スイッチにおいて偏光
軸を回転させることによって出力光を得る構成を開示し
ている。
[0004] Furthermore, Japanese Patent Application Laid-open No. 2-46431 discloses
The output light of the lens array arranged dimensionally is
In this configuration, a polarizer is inserted between the optical switch and each lens array, and the switched optical signals are received by a lens array and outputted. A configuration is disclosed in which output light is obtained by rotating the polarization axis in a switch.

【0005】以上は一般的な光通信ないし光信号処理の
例である。現在、電子ピアノや鍵盤型シンセサイザに代
表される電子鍵盤楽器が広く実用化されている。この種
の電子鍵盤楽器の鍵盤には、一般的に各キー毎にオン・
オフを検出するスイッチと、打鍵強度(イニシャル強度
)を検出するセンサが設けられている。オンされたキー
を検出することにより、音高を決定し、イニシャル強度
を検出することにより、発音レベルやレベル変位特性(
エンベロープ)等を決定するようにしている。また、一
部の電子鍵盤楽器においては、キーオン中の押圧強度(
アフタータッチ)を検出して、発音レベルやビブラート
等の効果を制御するようにしているものもある。
The above are examples of general optical communication or optical signal processing. Currently, electronic keyboard instruments such as electronic pianos and keyboard synthesizers are widely put into practical use. The keyboard of this type of electronic keyboard instrument generally has an on/off switch for each key.
A switch for detecting off and a sensor for detecting keystroke strength (initial strength) are provided. By detecting the turned-on key, the pitch is determined, and by detecting the initial strength, the pronunciation level and level displacement characteristics (
envelope), etc. In some electronic keyboard instruments, the pressing strength during key-on (
Some devices detect aftertouch (aftertouch) and control effects such as the sound level and vibrato.

【0006】ところで、キーボード奏者による実際の演
奏においては、キーオン中に限らず、キーオン前、キー
オフ後の指の動きも自然にアタック(楽音の立上がり)
やリリース(余韻)を表現している場合が多く、このよ
うな指の動きを楽音に反映させれば、表情豊かな楽音を
生成することができる。しかしながら、従来の鍵盤では
、キーのオン・オフ、キーオン時のイニシャル強度、キ
ーオン中のアフタータッチを検出して楽音に反映するこ
とができるが、キーオン前やキーオフ後の指と鍵盤との
接触状態を検出することはできなかった。
By the way, in the actual performance by a keyboard player, not only during the key-on, but also before the key-on and after the key-off, the attack (startup of a musical note) occurs naturally.
It often expresses a release (lingering sound), and by reflecting these finger movements in musical sounds, it is possible to generate expressive musical sounds. However, with conventional keyboards, it is possible to detect key on/off, the initial strength at key-on, and aftertouch during key-on and reflect it in the musical sound, but the contact state between the fingers and the keyboard before key-on and after key-off is could not be detected.

【0007】実際のピアノ(アコースティックピアノ)
において、キーを叩いた時の音色は、単に打鍵強度や打
鍵速度のみで決定されるものではなく、その叩き方やキ
ーからの指の離し方によって微妙に変化する。たとえば
、指をキー上においた状態から打鍵する演奏(すなわち
、キーは初速が0の状態から急に加速される)と、キー
の上方から指を落して打鍵する演奏(すなわち、キーは
スタートから打鍵までほぼ一定の速い速度で移動する)
とでは同じ打鍵強度でも音色が異なる。また、オンして
いたキーを静かにオフするのと、跳ね上げるようにオフ
するのとでは音色余韻が異なる。この理由は、弦の振動
を押えるダンパの効果で、たとえばキーを徐々に戻して
いくと、ダンパが振動している弦に接触し始め、それと
共に音色が変化していく。完全に手を離すと弦の振動は
完全に押えられ、消音する。したがって、キーの離鍵方
法によって消音に至るまでに音色余韻が連続的に変化す
ることになる。
[0007] Actual piano (acoustic piano)
The tone produced when a key is struck is not simply determined by the strength and speed of the keystroke, but also changes subtly depending on how the key is struck and how the finger is released from the key. For example, there are two types of performance where you press a key with your finger on the key (i.e., the key is suddenly accelerated from an initial velocity of 0) and one where you press the key with your finger dropped from above the key (i.e., the key is suddenly accelerated from the initial speed of 0). (moves at an almost constant fast speed until the key is pressed)
Even if the keystroke strength is the same, the tone will be different. Also, the tonal lingering effect is different depending on whether you turn off the key that was on quietly or when you turn it off in a popping manner. The reason for this is the effect of the damper, which suppresses the vibrations of the strings. For example, when you gradually release the key, the damper begins to come into contact with the vibrating strings, and the tone changes accordingly. When you completely release your hand, the vibration of the string is completely suppressed and the sound is silenced. Therefore, depending on the key release method, the timbre lingering changes continuously until the sound is muted.

【0008】このような楽音を、電子楽器においても実
現するために、鍵の動き全体、特に鍵に触れた瞬間の情
報(鍵の初速度)から鍵を押し切るまでの情報をモニタ
し、楽音制御に反映させることが試みられた。たとえば
、特開平2−214897号公報は、押鍵動作を全てモ
ニタする全センシング鍵盤を提案している。この技術は
、デジタル技術にマッチングするにも優れた技術である
が、構成が複雑で製造原価が高価になってしまう。
In order to realize such musical tones in electronic musical instruments, the entire movement of the keys, especially the information from the moment the key is touched (initial speed of the key) to the moment the key is pressed all the way, is monitored to control the musical tone. An attempt was made to reflect this. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-214897 proposes an all-sensing keyboard that monitors all key press operations. This technology is an excellent technology that matches digital technology, but the configuration is complicated and manufacturing costs are high.

【0009】一方、電子楽器においても、光を利用して
楽音を制御しようとする種々の提案がなされている。
On the other hand, various proposals have been made for electronic musical instruments to control musical tones using light.

【0010】たとえば、実開昭57−9998号公報は
、電子オルガンの足鍵盤に反射部材を結合し、反射型ホ
トカプラから発する光が、演奏操作した脚鍵盤によって
反射されて、ホトカプラの受光器に受光される構成を開
示している。
For example, Japanese Utility Model Application Publication No. 57-9998 discloses that a reflective member is connected to the foot keyboard of an electronic organ, and light emitted from a reflective photocoupler is reflected by the foot keyboard operated by the player and is transmitted to the light receiver of the photocoupler. A configuration in which light is received is disclosed.

【0011】特開平2−33196号公報は、鍵盤の各
鍵に光シャッタを結合し、押鍵操作によって光路が遮断
または導通される複数個のホトカプラを設けた構成にお
いて、ホトカプラの発光素子を2つずつ組にし、異なる
方向に電流を流した時にそれぞれ発光するようにして、
配線数を減少する構成を開示している。
Japanese Patent Laid-Open No. 2-33196 discloses a configuration in which an optical shutter is coupled to each key of a keyboard, and a plurality of photocouplers whose optical paths are interrupted or conducted by key press operations are provided. They were put into pairs and each emitted light when current was passed in different directions.
Discloses a configuration that reduces the number of wiring lines.

【0012】特公昭58−9959号公報は、楽音信号
を複数の発光素子から光信号として発射させ、開口窓を
有する光シャッタを介して、光ファイバと対向させ、鍵
の操作に応じて光シャッタを変位させ、透過した光を光
ファイバを介して1つの受光素子で受け、楽音エンベロ
ープを制御する構成を開示している。
[0012] Japanese Patent Publication No. 58-9959 discloses that a musical tone signal is emitted as an optical signal from a plurality of light emitting elements, and is made to face an optical fiber via an optical shutter having an aperture window, and the optical shutter is emitted in response to the operation of a key. This disclosure discloses a configuration in which the musical tone envelope is controlled by displacing the musical tone envelope and receiving the transmitted light by one light receiving element via an optical fiber.

【0013】実開昭59−194796号公報は、複数
の鍵に結合したシャッタを光学的マトリクス状に配置し
、このシャッタを介して光発射口と光受光口を対向させ
、複数の発光素子からの光をマトリクスの列方向から各
光発射口に導入し、光受光口の受光した光を行方向に配
置された複数の光ファイバを介して複数の受光素子で受
けるキーアサイナの構成を開示している。
[0013] Japanese Utility Model Publication No. 59-194796 discloses that shutters connected to a plurality of keys are arranged in an optical matrix, a light emitting port and a light receiving port are opposed to each other through the shutters, and light is emitted from a plurality of light emitting elements. discloses a configuration of a key assigner that introduces light from the column direction of a matrix to each light emitting port, and receives the light received by the light receiving port by a plurality of light receiving elements via a plurality of optical fibers arranged in the row direction. There is.

【0014】特開昭62−153999号公報は、複数
の発光素子から発する光を複数の鍵に結合された遮光板
を介して複数の光ファイバに結合し、各光ファイバを1
つにまとめて単一の受光素子で受ける構成を開示してい
る。
JP-A-62-153999 discloses that light emitted from a plurality of light emitting elements is coupled to a plurality of optical fibers via a light blocking plate coupled to a plurality of keys, and each optical fiber is connected to one optical fiber.
The disclosure discloses a configuration in which the light is received by a single light-receiving element.

【0015】特開平1−147508号公報は、単一の
光ファイバから発する光を、透過型または反射型のホロ
グラムを介して、複数の光ファイバに分配する構成を開
示している。
JP-A-1-147508 discloses a configuration in which light emitted from a single optical fiber is distributed to a plurality of optical fibers via a transmission type or reflection type hologram.

【0016】特開平2−68599号公報は、一度に単
一の音を発生する単音楽器である管楽器において、息圧
に応じて変位するホトリフレクタを設け、このホトリフ
レクタに発光ダイオードから光を発射し、反射光をホト
トランジスタで受光して、息圧に応じたモニタ信号を得
る技術を開示している。
[0016] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-68599 discloses that a wind instrument, which is a monophonic instrument that generates a single note at a time, is provided with a photoreflector that is displaced in accordance with breath pressure, and light is emitted from a light emitting diode to this photoreflector. However, a technique is disclosed in which reflected light is received by a phototransistor to obtain a monitor signal corresponding to breath pressure.

【0017】一方、ピアノなどの鍵盤楽器においては、
白鍵と黒鍵の鍵種類、および手近の鍵と離れた位置の鍵
の領域、または鍵盤、足鍵盤等の鍵盤種類によってタッ
チ感度は異なる。熟練した演奏者はこれらのタッチ感度
の差を考慮して演奏する。
On the other hand, in keyboard instruments such as pianos,
Touch sensitivity differs depending on the type of white keys and black keys, the areas of keys near and far away, or the type of keyboard, such as a keyboard or a foot keyboard. Skilled players take these differences in touch sensitivity into account when playing.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】発光素子と受光素子を
組合わせたホトカプラ型センサは、全体としての特性が
各構成要素の特性の積となる。このため、複数個のホト
カプラ型センサを用いる場合、それらの特性を均一に揃
えることが極めて難しい。アナログ信号の処理を、ホト
カプラ型センサを介して行なう場合、特性のばらつきは
大きな問題となる。
Problems to be Solved by the Invention In a photocoupler type sensor that combines a light emitting element and a light receiving element, the overall characteristics are the product of the characteristics of each component. For this reason, when using a plurality of photocoupler type sensors, it is extremely difficult to make their characteristics uniform. When analog signals are processed via a photocoupler type sensor, variation in characteristics becomes a major problem.

【0019】たとえば、鍵盤型電子楽器において、鍵操
作のタッチを検出する場合、各鍵毎にホトカプラ型セン
サを設けると、部品数の増大により製造コストが高くな
るのみでなく、その特性を均一に揃えることが極めて難
しい。このため、高精度のタッチ検出が非常に困難とな
る。
For example, when detecting the touch of a key operation in a keyboard-type electronic musical instrument, if a photocoupler type sensor is provided for each key, not only will the manufacturing cost increase due to the increase in the number of parts, but it will also be difficult to make the characteristics uniform. It is extremely difficult to arrange. This makes highly accurate touch detection extremely difficult.

【0020】さらに、電子鍵盤楽器においては演奏者が
同じタッチのつもりで演奏したときには、楽音に実効上
同一の効果が表れることが好ましい。たとえば、鍵域内
のタッチ感度は均一で鍵域間にタッチ感度の差が設定で
きるタッチレスポンス装置が望まれる。
Furthermore, in an electronic keyboard instrument, it is preferable that when the performers play with the same intention, the musical tones will have virtually the same effect. For example, a touch response device is desired in which the touch sensitivity within the key range is uniform and the difference in touch sensitivity can be set between the key ranges.

【0021】本発明の目的は、多数のチャンネルを複数
の組に分け、各組内では均等な特性で光信号を取扱うと
共に、組間に特性の差を設定できるマルチ光路光学系を
提供することである。
An object of the present invention is to provide a multi-optical optical system that divides a large number of channels into a plurality of groups, handles optical signals with uniform characteristics within each group, and can set differences in characteristics between the groups. It is.

【0022】本発明の他の目的は、多数の鍵を複数の組
に分け、組毎にタッチ感度の調整ができる電子楽器のタ
ッチレスポンス装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a touch response device for an electronic musical instrument that can divide a large number of keys into a plurality of groups and adjust the touch sensitivity for each group.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明のマルチ光路光学
系は、複数の第1光導波手段と、前記複数の第1光導波
手段と光学的に結合され、単一基板上に2次元的に配置
され、入射光の偏光状態を変化させる複数の偏光変更手
段と、前記偏光変更手段を挾んで配置された一対の偏光
手段であって、少なくともその一方は複数の領域に分割
され、各領域の偏光軸方向が異なる一対の偏光手段と、
前記一対の偏光手段に関し、第1光導波手段と逆の側に
配置された単一の第2光導波手段と、前記複数の第1光
導波手段と前記単一の第2光導波手段とを前記一対の偏
光手段、前記複数の偏光変更手段を介して光学的に結合
する光学系とを有する。
[Means for Solving the Problems] A multi-path optical system of the present invention includes a plurality of first optical waveguide means, optically coupled with the plurality of first optical waveguide means, and a two-dimensional optical system on a single substrate. a plurality of polarization changing means arranged to change the polarization state of incident light, and a pair of polarization means arranged sandwiching the polarization changing means, at least one of which is divided into a plurality of regions, and each region a pair of polarizing means having different polarization axes;
Regarding the pair of polarizing means, a single second optical waveguide means disposed on the opposite side from the first optical waveguide means, and the plurality of first optical waveguide means and the single second optical waveguide means. It has an optical system that optically couples the pair of polarizing means and the plurality of polarization changing means.

【0024】また、本発明の電子楽器のタッチレスポン
ス装置は、請求項1記載のマルチ光路光学系と、前記複
数の第1光導波手段の各々に光学的に結合され、光入力
ポートと、光出力ポートと、光入力ポートから光出力ポ
ートに向かう光の光量を変化させる変更手段とを含む複
数の光量変更手段と、前記複数の光量変更手段と対応す
る複数の鍵を有する鍵盤手段と、前記鍵の押鍵操作に応
じて対応する光量変更手段の変更手段を駆動するアクチ
ュエータとを有する。
Further, the touch response device for an electronic musical instrument of the present invention is optically coupled to the multi-optical optical system according to claim 1 and each of the plurality of first optical waveguide means, and has an optical input port and an optical a plurality of light amount changing means including an output port and a changing means for changing the amount of light directed from the optical input port to the optical output port; a keyboard means having a plurality of keys corresponding to the plurality of light amount changing means; and an actuator that drives a corresponding change means of the light amount change means in response to a key press operation.

【0025】[0025]

【作用】第1光導波手段から、一方の偏光手段を介して
偏光変更手段に入射した光は、所定の偏光状態変化を受
ける。この光が他方の偏光手段を介して第2光導波手段
に導出される。一対の偏光手段の少なくとも一方は、複
数の領域に分割され、各領域の偏光軸方向が異なるため
、偏光変更手段で一定の変化を受けた場合も、検光され
る光出力は領域毎に異なることになる。
[Operation] Light that enters the polarization changing means from the first optical waveguide via one of the polarizing means undergoes a predetermined polarization state change. This light is guided to the second optical waveguide via the other polarizing means. At least one of the pair of polarization means is divided into a plurality of regions, and each region has a different polarization axis direction, so even if the polarization changing means undergoes a certain change, the light output to be analyzed will differ from region to region. It turns out.

【0026】このようにして、領域毎に特性の差を設定
できるマルチ光路光学系が形成される。
In this way, a multi-light path optical system is formed in which differences in characteristics can be set for each region.

【0027】このようなマルチ光路光学系を電子楽器の
タッチレスポンス装置に適用することにより、多数の鍵
盤を複数の組に分け、各組毎にタッチ感度を調整できる
電子楽器のタッチレスポンス装置が提供される。
By applying such a multi-light path optical system to a touch response device for an electronic musical instrument, a touch response device for an electronic musical instrument that can divide a large number of keys into a plurality of groups and adjust the touch sensitivity for each group can be provided. be done.

【0028】たとえば、鍵タッチ検出信号は、音量、音
色、ビブラートの深さまたは速さ、トレモロの深さまた
は速さ、リバーブの深さ、PAN制御、コーラス効果の
制御等、各種効果の制御に用いられる。
For example, the key touch detection signal can be used to control various effects such as volume, tone, vibrato depth or speed, tremolo depth or speed, reverb depth, PAN control, chorus effect control, etc. used.

【0029】[0029]

【実施例】以下、図面を参照して説明する。Embodiments will be explained below with reference to the drawings.

【0030】図1は、システム全体を示すブロック図で
ある。図において、LED等で形成された単一の光源1
から発した光は、光分配器2によって多数の光束、たと
えば64個の光束に分割され、入力側光ファイバ3に供
給される。このような光分配器2は、多数の光ファイバ
を一端で束ねた構成等によって実現することができる。 各入力側光ファイバ3は、鍵盤のストロークセンサ等の
光量変更装置4に結合され、光量変更装置4の出力光が
出力側光ファイバ6を介して、光マルチプレクサ8に供
給される。たとえば、鍵盤の各鍵を押下げると、対応し
たストロークセンサは押鍵に応じて増大する光出力を供
給する。光マルチプレクサ8は、順次パルス発生回路9
からの信号を受け、多数の出力側光ファイバ6から供給
される光信号を時分割によって多重化して単一の光導波
路10に供給する。単一の光導波路10によって搬送さ
れた多重化された光信号は、ホトトランジスタ、ホトダ
イオード等で形成された単一の受光素子11によって電
気信号に変換され、アナログ−デジタル変換器12によ
ってデジタル信号に変換される。
FIG. 1 is a block diagram showing the entire system. In the figure, a single light source 1 formed of an LED or the like
The light emitted from the optical fiber is divided into a large number of light beams, for example, 64 light beams, by the optical distributor 2 and supplied to the input optical fiber 3. Such an optical distributor 2 can be realized by a configuration in which a large number of optical fibers are bundled at one end. Each input side optical fiber 3 is coupled to a light amount changing device 4 such as a keyboard stroke sensor, and the output light of the light amount changing device 4 is supplied to an optical multiplexer 8 via an output side optical fiber 6. For example, as each key on a keyboard is depressed, the corresponding stroke sensor provides a light output that increases in response to the key depression. The optical multiplexer 8 is connected to a sequential pulse generation circuit 9.
The optical signals supplied from a large number of output side optical fibers 6 are multiplexed by time division and supplied to a single optical waveguide 10. A multiplexed optical signal carried by a single optical waveguide 10 is converted into an electrical signal by a single light receiving element 11 formed of a phototransistor, a photodiode, etc., and converted into a digital signal by an analog-to-digital converter 12. converted.

【0031】多重化された光量変化データを表わす信号
S1は、直接減算回路14のA端子に供給される一方、
時分割遅延回路13を介して減算回路14のB端子に供
給される。時分割遅延回路13は、約3〜20msec
、たとえば約3msecの遅延時間を与える。減算回路
14は、A端子に供給される信号S1から、B端子に供
給される信号S1dを減算した信号を出力信号として発
生し、利用装置15に供給する。
The signal S1 representing the multiplexed light amount change data is directly supplied to the A terminal of the subtraction circuit 14, while
The signal is supplied to the B terminal of the subtraction circuit 14 via the time division delay circuit 13. The time division delay circuit 13 has a delay time of approximately 3 to 20 msec.
, giving a delay time of about 3 msec, for example. The subtraction circuit 14 generates a signal as an output signal by subtracting the signal S1d supplied to the B terminal from the signal S1 supplied to the A terminal, and supplies it to the utilization device 15.

【0032】上記の構成において、多重化された信号は
、時分割で処理される。たとえば、64個の光量変更装
置4によって変更された光量データが、時分割遅延回路
13、減算回路14等において時分割によって順次処理
される。
In the above configuration, the multiplexed signals are processed in a time-division manner. For example, the light amount data changed by the 64 light amount changing devices 4 is sequentially processed by time division delay circuit 13, subtraction circuit 14, etc. by time division.

【0033】比較回路16は、A端子に多重化光信号S
1を受け、B端子にキーオン判別用の閾値L1を第1閾
値発生回路17から受ける。押鍵によりストロークセン
サ4がわずか動いて多重化光信号S1の値が閾値L1よ
りも大きくなった時にキーオンを判別し、キーイング信
号KINGを発生する。
The comparison circuit 16 receives the multiplexed optical signal S at the A terminal.
1, and a threshold L1 for key-on determination is received from the first threshold generation circuit 17 at the B terminal. When the stroke sensor 4 moves slightly due to the key press and the value of the multiplexed optical signal S1 becomes larger than the threshold L1, key-on is determined and a keying signal KING is generated.

【0034】また、比較回路18は、A端子に多重化光
信号S1を受け、B端子にキーオフ判別用閾値L2を第
2閾値発生回路19から受ける。離鍵によりストローク
センサ4からの信号が小さくなり、光信号S1が閾値L
2よりも小さくなった時に、キーオフを判別し、キーオ
フ信号KOFを発生する。これらのキーイング信号KI
NGとキーオフ信号KOFは、時分割微分回路21に供
給され、押鍵操作の開始を示すキーオンパルスKOPを
、各押鍵操作に対して1つ発生させる。時分割タイマカ
ウンタ22は、時分割微分回路21からキーオンパルス
KOPを受け、一定間隔、たとえば3msec毎に連続
パルス信号φ− とφe を発生する。クロック信号φ
e は、キーイング信号KINGと共に、一定の遅延時
間毎に時分割遅延回路13を駆動し、信号S1に一定の
遅延時間を与えて遅延信号S1dを形成させる。
Further, the comparison circuit 18 receives the multiplexed optical signal S1 at its A terminal, and receives the key-off determination threshold L2 from the second threshold generation circuit 19 at its B terminal. When the key is released, the signal from the stroke sensor 4 becomes smaller, and the optical signal S1 reaches the threshold L.
When the value becomes smaller than 2, it is determined that the key is off, and a key off signal KOF is generated. These keying signals KI
The NG and key-off signal KOF are supplied to a time-division differentiation circuit 21, which generates one key-on pulse KOP indicating the start of a key-press operation for each key-press operation. The time division timer counter 22 receives the key-on pulse KOP from the time division differentiation circuit 21 and generates continuous pulse signals φ- and φe at regular intervals, for example, every 3 msec. clock signal φ
e, together with the keying signal KING, drives the time division delay circuit 13 at fixed delay time intervals to give a fixed delay time to the signal S1 to form the delayed signal S1d.

【0035】比較回路23は、A端子に多重化光信号S
1を受け、B端子に遅延光信号S1dを受け、光信号S
1の方が遅延光信号S1dよりも大きい間、出力を発生
する。すなわち、鍵を押下げている間は光信号S1は単
調に増大するので、A>Bであり、押鍵動作が停止する
まで出力が発生する。アンド回路25は、比較回路23
の出力と時分割タイマカウンタ22の出力のアンドをと
り、スイッチ等の選択手段26がa側に選択されている
場合に減算回路14のイネーブル端子ENに出力信号を
与え、押鍵動作中、減算回路14を活性化する。また、
選択手段26がb側に選択されている場合にはカウンタ
22のφ− 信号を減算回路14のイネーブル端子EN
に与え、押鍵動作中、減算回路14を活性化する。
The comparison circuit 23 connects the multiplexed optical signal S to the A terminal.
1, the delayed optical signal S1d is received at the B terminal, and the optical signal S
1 is larger than the delayed optical signal S1d, an output is generated. That is, since the optical signal S1 monotonically increases while the key is being depressed, A>B, and an output is generated until the key depression operation stops. The AND circuit 25 is the comparator circuit 23
and the output of the time division timer counter 22, and when the selection means 26 such as a switch is selected to the a side, an output signal is given to the enable terminal EN of the subtraction circuit 14, and during the key press operation, the subtraction is performed. Activate circuit 14. Also,
When the selection means 26 is selected to the b side, the φ- signal of the counter 22 is sent to the enable terminal EN of the subtraction circuit 14.
and activates the subtraction circuit 14 during the key press operation.

【0036】順次パルス発生回路9においては、発振回
路31が一定の周波数でクロック信号φs を発生し、
カウンタ回路32がこのクロック信号をカウントして、
たとえば64個の出力側光ファイバ6を順次選択する信
号を発生する。ビット変換回路33は、カウンタ回路3
2からnビットの信号を受け、各出力側光ファイバ6を
選択するためのm(たとえば64)ビットの信号を順次
パルスとして光マルチプレクサ8に供給する。
In the sequential pulse generation circuit 9, an oscillation circuit 31 generates a clock signal φs at a constant frequency,
The counter circuit 32 counts this clock signal and
For example, a signal for sequentially selecting 64 output optical fibers 6 is generated. The bit conversion circuit 33 is the counter circuit 3
The optical multiplexer 8 receives m (for example, 64) bit signals for selecting each output optical fiber 6 as pulses.

【0037】光分配器2は、光ファイバ束の他、光マル
チプレクサ8と同等の構成を有する光デマルチプレクサ
で構成することもできる。また、光マルチプレクサない
しデマルチプレクサは、特開平1−147508号に開
示されているようなホログラムを利用して、単一光束を
複数の光束に分割、または複数の光束を単一の光束に結
合するもので構成することもできる。
In addition to the optical fiber bundle, the optical distributor 2 can also be composed of an optical demultiplexer having the same configuration as the optical multiplexer 8. Furthermore, an optical multiplexer or demultiplexer uses a hologram as disclosed in JP-A No. 1-147508 to split a single beam into multiple beams or combine multiple beams into a single beam. It can also be composed of things.

【0038】図2は、光マルチプレクサ8の1つの構造
例を示す。図2(A)は断面構造を示し、図2(B)は
その分解組立て図を示す。
FIG. 2 shows an example of the structure of the optical multiplexer 8. FIG. 2(A) shows a cross-sectional structure, and FIG. 2(B) shows an exploded view thereof.

【0039】図2(A)に示すように、多数の光ファイ
バ6は、ファイバ結合基板41に設けられた光ファイバ
孔44に挿入され、結合されている。ファイバ結合基板
41は、ニオブ酸リチウムLiNbO3 等で形成され
た光スイッチ基板42と結合され、スイッチングされた
光が光スイッチ基板42の他面から出射する。この光は
アルミニウム、銀等の反射率の高い金属薄膜を形成した
レンズ部材43の反射面によって反射され、ファイバ群
の中央に配置された単一導光路10に入射される。なお
、この単一導光路10も光ファイバによって形成するこ
とができる。また、上記レンズ部材43の反射面は、単
一導光路10以外の光ファイバ6を中心部を避けて配設
することにより、光ファイバ6と単一導光路10との反
射の関係を臨界角以上に設定することもできる。この場
合、全反射を利用できるので、図2を光マルチプレクサ
として使用する場合は、金属薄膜を不要にすることがで
きる。図2を光マルチプレクサとして使用する場合も、
全反射を起こさない中央部から部分的に逃光する分光減
衰するだけであるので、逃光する分やや強い光を単一導
光路10から光入力すれば、この場合も金属薄膜を不要
にすることができる。
As shown in FIG. 2(A), a large number of optical fibers 6 are inserted into optical fiber holes 44 provided in a fiber coupling board 41 and coupled. The fiber-coupled substrate 41 is coupled to an optical switch substrate 42 made of lithium niobate, LiNbO3, etc., and the switched light is emitted from the other surface of the optical switch substrate 42. This light is reflected by the reflective surface of the lens member 43 formed with a thin metal film of aluminum, silver, or the like with high reflectivity, and is incident on the single light guide path 10 arranged at the center of the fiber group. Note that this single light guide path 10 can also be formed by an optical fiber. Further, the reflective surface of the lens member 43 is arranged so that the optical fibers 6 other than the single light guide path 10 are arranged avoiding the center, so that the reflection relationship between the optical fiber 6 and the single light guide path 10 is adjusted to a critical angle. It is also possible to set more than that. In this case, total internal reflection can be used, so when using FIG. 2 as an optical multiplexer, the metal thin film can be made unnecessary. When using Figure 2 as an optical multiplexer,
Since the light is only partially attenuated by escaping from the central part where no total reflection occurs, if the light that is slightly stronger than the escaping light is input from the single light guide path 10, the metal thin film is not required in this case as well. be able to.

【0040】ファイバ結合基板41、光スイッチ基板4
2、レンズ部材43は、図2(B)に示すように、位置
合わせマーカ45を用いてその位置を整合して組立てら
れる。なお、位置合わせマーカ45は、一方の部材に凸
部、その凸部と対向する面に凹部を形成すること等によ
って構成される。光スイッチ基板42には、後述するよ
うに入射側の面内に多数の光スイッチ49が形成されて
いる。
Fiber coupling board 41, optical switch board 4
2. The lens member 43 is assembled by aligning its position using the alignment marker 45, as shown in FIG. 2(B). Note that the alignment marker 45 is configured by forming a convex portion on one member and a concave portion on the surface facing the convex portion. A large number of optical switches 49 are formed on the optical switch board 42 on the entrance side, as will be described later.

【0041】図3は、ファイバないし光導波路と他の部
材との光結合部の構成を示す。図3(A)は、出力側光
ファイバ6と、光スイッチ基板42との結合を概略的に
示す。ファイバ結合基板41には、多数の光ファイバ孔
44が形成されており、各光ファイバ孔44に光ファイ
バ6が挿入される。この際、光ファイバ6の先端部にレ
ンズ46を挿入し、光ファイバ6から発射する分散光を
平行光束に整形して光スイッチ基板42に入射させる。
FIG. 3 shows the configuration of an optical coupling section between a fiber or optical waveguide and other members. FIG. 3(A) schematically shows the coupling between the output side optical fiber 6 and the optical switch board 42. A large number of optical fiber holes 44 are formed in the fiber coupling board 41, and the optical fiber 6 is inserted into each optical fiber hole 44. At this time, a lens 46 is inserted into the tip of the optical fiber 6, and the dispersed light emitted from the optical fiber 6 is shaped into a parallel light beam and is made to enter the optical switch board 42.

【0042】図3(B)は、中央部に配置される単一の
光導波路の結合部分を示す。単一の光導波路10は、フ
ァイバ結合基板41、光スイッチ基板42を貫通する光
ファイバ孔44に挿入される。この光導波路10の先端
部にもレンズ46が挿入されている。さらに、レンズ部
材43のレンズ46と対向する面が球面状に加工されて
いる。すなわち、光導波路10から右側に進行する光の
場合で考えると、光導波路10から発射した分散光は、
レンズ46およびレンズ部材43の形成するレンズによ
って所定の角度に拡散する拡散光となって右側に発射さ
れる。なお、光導波路10が各ファイバ6から発する光
を受ける場合には、各光成分は同一光路を逆進する。
FIG. 3B shows a coupling portion of a single optical waveguide located in the center. A single optical waveguide 10 is inserted into an optical fiber hole 44 that passes through a fiber coupling board 41 and an optical switch board 42. A lens 46 is also inserted at the tip of this optical waveguide 10. Furthermore, the surface of the lens member 43 facing the lens 46 is processed into a spherical shape. That is, considering the case of light traveling to the right from the optical waveguide 10, the dispersed light emitted from the optical waveguide 10 is
The light formed by the lens 46 and the lens member 43 becomes diffused light that is diffused at a predetermined angle and is emitted to the right side. Note that when the optical waveguide 10 receives light emitted from each fiber 6, each light component travels backwards along the same optical path.

【0043】各光ファイバ、もしくは光導波路と結合し
て用いるレンズ46は、予め作成した球状レンズ等を用
いることもできるが、以下に述べるように組立て工程中
に作成することもできる。
The lens 46 used in conjunction with each optical fiber or optical waveguide can be a spherical lens made in advance, but it can also be made during the assembly process as described below.

【0044】図3(C)は、ファイバ結合基板41のフ
ァイバ孔44に光ファイバ6を挿入し、上方の開口部よ
り所定量の透明樹脂等を滴下し、硬化させてレンズ46
を作成する場合を示す。この場合、各光ファイバ6の先
端が上方に向けられていることが必要である。透明樹脂
は、光ファイバとほぼ等しい屈折率を持つことが望まし
い。
In FIG. 3C, the optical fiber 6 is inserted into the fiber hole 44 of the fiber coupling board 41, and a predetermined amount of transparent resin or the like is dropped from the upper opening and hardened to form the lens 46.
Indicates when to create. In this case, it is necessary that the tip of each optical fiber 6 is directed upward. It is desirable that the transparent resin has a refractive index approximately equal to that of the optical fiber.

【0045】図3(D)は、予めファイバ結合基板41
のファイバ孔44に透明樹脂等を塗布しておき、光ファ
イバ6を挿入することによって透明樹脂をこそぎ、レン
ズ体46として先端部に送り出した状態を示す。図3(
C)、(D)いずれの方法によってもレンズ46を作成
することができる。
FIG. 3(D) shows the fiber coupling substrate 41
The fiber hole 44 is coated with a transparent resin or the like, and the optical fiber 6 is inserted, the transparent resin is scraped off, and the lens body 46 is sent out to the distal end. Figure 3 (
The lens 46 can be created by either method C) or (D).

【0046】図4は、光スイッチ基板の構成例を示す。 図4(A)は斜視図を示し、図4(B)は断面図を示す
FIG. 4 shows an example of the structure of the optical switch board. FIG. 4(A) shows a perspective view, and FIG. 4(B) shows a sectional view.

【0047】光スイッチ基板42は、LiNbO3 等
で形成され、多数の光スイッチが2次元マトリクス状に
配置されている。図4(B)の断面図は、1つの光スイ
ッチ部分を拡大して示す。光スイッチ基板42の表面は
、選択的に凹部が形成され、その凹部の面は表面と約4
5度の角度をなすように整形されている。この斜面にア
ルミニウム、銀等の反射率の高い金属薄膜を形成し、第
1ミラーM1、第2ミラーM2が形成されている。また
、第1ミラーM1と第2ミラーM2に挾まれた表面部分
には、屈折率の高い透明材料で形成された光導波路OG
が形成されている。この光導波路OG表面上には、電極
49aが形成され、光導波路OGに電圧を印加できるよ
うにされている。各電極49aに対する配線48は、図
4(A)に示すように光スイッチ間の配線領域を用いて
設けられている。各光スイッチにおいて、電極49aに
電圧を印加するか否かによって、光導波路OGは入射光
を選択的に出射側に伝送する。
The optical switch board 42 is made of LiNbO3 or the like, and has a large number of optical switches arranged in a two-dimensional matrix. The cross-sectional view in FIG. 4(B) shows an enlarged portion of one optical switch. A concave portion is selectively formed on the surface of the optical switch board 42, and the surface of the concave portion is about 4 mm from the surface.
It is shaped to form a 5 degree angle. A thin metal film of aluminum, silver, or the like having a high reflectance is formed on this slope, and a first mirror M1 and a second mirror M2 are formed. In addition, an optical waveguide OG formed of a transparent material with a high refractive index is provided on the surface portion sandwiched between the first mirror M1 and the second mirror M2.
is formed. An electrode 49a is formed on the surface of the optical waveguide OG so that a voltage can be applied to the optical waveguide OG. The wiring 48 for each electrode 49a is provided using the wiring area between the optical switches, as shown in FIG. 4(A). In each optical switch, the optical waveguide OG selectively transmits the incident light to the output side depending on whether or not a voltage is applied to the electrode 49a.

【0048】図4(B)に示すように、入射光は光スイ
ッチ基板42の表面に垂直に入射し、第1ミラーM1に
よって反射されて、光導波路OGに入射し、電極49a
に印加される電圧によって選択的に出射側に伝送され、
第2ミラーM2によって反射されて、光スイッチ基板4
2を貫通して裏面から出射する。なお、光スイッチとし
ては、位相制御型、方向性結合型、屈折率分布型等の構
成をとることができる。この光スイッチは、入射光をオ
ン/オフすることによって、多数の光信号を多重化した
1つの光信号に変換するために用いられる。
As shown in FIG. 4(B), the incident light is perpendicularly incident on the surface of the optical switch substrate 42, reflected by the first mirror M1, and incident on the optical waveguide OG, and then passes through the electrode 49a.
is selectively transmitted to the output side by the voltage applied to the
The optical switch board 4 is reflected by the second mirror M2.
2 and exits from the back side. Note that the optical switch may be of a phase control type, a directional coupling type, a refractive index distribution type, or the like. This optical switch is used to convert multiple optical signals into one multiplexed optical signal by turning incident light on and off.

【0049】図1に示す光量変換装置4は、たとえば電
子楽器の鍵盤におけるタッチ検出装置である。図5は、
このようなタッチ検出装置を備えたタッチ検出鍵盤の構
成例を示す。
The light amount conversion device 4 shown in FIG. 1 is, for example, a touch detection device for a keyboard of an electronic musical instrument. Figure 5 shows
An example of the configuration of a touch detection keyboard including such a touch detection device will be shown.

【0050】複数の白鍵52と複数の黒鍵53とは、鍵
支持部材50の後部に固着保持された断面一部円形の支
点部54に回動自在に支持される。各鍵の下には、ハン
マ61が設けられており、鍵を押下げることによってハ
ンマ61が駆動され、ハンマ側にアウトサート加工等で
設けられたゴム等のアクチュエータ57が駆動され、後
述のストロークセンサ59が駆動される。ハンマ61と
鍵52の鍵支点部近傍には復帰バネ55がオーバーブリ
ッジ的に挾着されており、ハンマおよび鍵を所定の位置
に保持する。ハンマ61の基端部下側に、プリント基板
等のベース部材58上に配置されたストロークセンサ5
9が配置される。ストロークセンサ59は、1オクター
ブ分、半オクターブ分、2オクターブ分、全鍵共通等、
複数個がまとめて同一のベース部材58に固着されてい
る。このストロークセンサ59の鍵盤への配置は図5の
構成に限るものでなく、特開平1−229297号に開
示された鍵盤にも適用できる。すなわち、図5の鍵から
のハンマ駆動を逆駆動させるようにして押鍵によりハン
マの重心が上に移動する構造をとることにより、ハンマ
の回転支点がからみてハンマの重心と反対側のハンマ下
部に前記ストロークセンサ59を配設させてもよい。
The plurality of white keys 52 and the plurality of black keys 53 are rotatably supported by a fulcrum portion 54 having a partially circular cross section and fixedly held at the rear of the key support member 50. A hammer 61 is provided under each key, and when the key is pressed down, the hammer 61 is driven, and an actuator 57 made of rubber or the like provided by outsert processing on the hammer side is driven, and the stroke described below is driven. Sensor 59 is activated. A return spring 55 is clamped in the vicinity of the key fulcrum of the hammer 61 and the key 52 in an overbridge manner to hold the hammer and the key in a predetermined position. A stroke sensor 5 is placed below the proximal end of the hammer 61 on a base member 58 such as a printed circuit board.
9 is placed. The stroke sensor 59 can be used for one octave, half an octave, two octaves, common to all keys, etc.
A plurality of pieces are collectively fixed to the same base member 58. The arrangement of the stroke sensor 59 on the keyboard is not limited to the configuration shown in FIG. 5, but can also be applied to the keyboard disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-229297. In other words, by adopting a structure in which the hammer drive from the key in Fig. 5 is reversely driven so that the center of gravity of the hammer moves upward when the key is pressed, the rotation fulcrum of the hammer moves to the lower part of the hammer on the side opposite to the center of gravity of the hammer. The stroke sensor 59 may be disposed at.

【0051】なお、前記においてストロークセンサ59
の押下をハンマの押下により行うようにしたが、図5の
ハンマ自由端部上部空間に配設して鍵のアクチュエータ
部にて直接ストロークセンサ59を押下する構成にして
もよい。さらに、ハンマを省略した構成において、鍵の
アクチュエータ部にて直接ストロークセンサ59を押下
するようにしてもよい。
[0051] In the above, the stroke sensor 59
Although the pressing is performed by pressing down the hammer, it may be arranged in the space above the free end of the hammer in FIG. 5 and the stroke sensor 59 can be pressed down directly by the actuator section of the key. Furthermore, in a configuration in which the hammer is omitted, the stroke sensor 59 may be directly pressed down by the actuator portion of the key.

【0052】ここで、ストロークセンサの構造例を図6
に示す。図6(A)は全体の断面図を示し、図6(B)
はその一部斜視図を示す。
Here, an example of the structure of a stroke sensor is shown in FIG.
Shown below. FIG. 6(A) shows the overall cross-sectional view, and FIG. 6(B)
shows a partial perspective view.

【0053】図6(A)において、ストロークセンサ5
9のハウジング61は、ゴム等で形成され、上方から力
を加えることによって変形する。ハウジング61が取付
けられたベース部材58には、下方から2本の光ファイ
バ65、66が導入され、光結合部材64に結合されて
いる。光結合部材64は、図6(B)に示すように、光
ファイバ65、66と結合されたレンズ68、69を含
む。光ファイバ65から出射する光は、レンズ68によ
って集光され、もしくは発散を防止しつつ、ハウジング
61の内側上面62に投射され、反射された光はレンズ
69によって光ファイバ66内に導入される。レンズ6
8と69は、鍵盤の鍵を一杯に押下げた時、最も伝送さ
れる光量が多くなるように設定される。なお、反射面6
2は白色反射面でかつ鏡面加工されることが望ましい。
In FIG. 6(A), the stroke sensor 5
The housing 61 of 9 is made of rubber or the like, and is deformed by applying force from above. Two optical fibers 65 and 66 are introduced from below into the base member 58 to which the housing 61 is attached, and are coupled to the optical coupling member 64. The optical coupling member 64 includes lenses 68 and 69 coupled to optical fibers 65 and 66, as shown in FIG. 6(B). The light emitted from the optical fiber 65 is focused by a lens 68 or projected onto the inner upper surface 62 of the housing 61 while preventing divergence, and the reflected light is introduced into the optical fiber 66 by a lens 69. lens 6
8 and 69 are set so that the amount of light transmitted is the largest when the key on the keyboard is pressed all the way down. In addition, the reflective surface 6
2 is a white reflective surface and is desirably mirror-finished.

【0054】ストロークセンサとしては、図6に示すも
のの他、種々の構成をとることができる。ただし、図6
に示す構成のように、ベース部材58とハウジング61
によって光が出射、入射する空間を完全に取囲むことに
より、外界との遮光および防塵効果を兼ねることが好ま
しい。
The stroke sensor can have various configurations in addition to the one shown in FIG. However, Figure 6
As shown in the configuration shown in FIG.
It is preferable to completely surround the space through which light exits and enters, thereby achieving both a light shielding effect from the outside world and a dustproof effect.

【0055】このようにして、鍵盤のタッチ検出装置の
場合、単一の光源1から発した光が、光分配器2によっ
て複数の鍵分の光束に分割され、光ファイバ3を介して
ストロークセンサ4に導入され、押鍵操作を表わす光信
号となって光ファイバ6から光マルチプレクサ8に供給
される(図1参照)。
In this way, in the case of the keyboard touch detection device, the light emitted from the single light source 1 is divided by the light splitter 2 into light beams corresponding to a plurality of keys, and is sent to the stroke sensor via the optical fiber 3. 4, and is supplied as an optical signal representing a key press operation from an optical fiber 6 to an optical multiplexer 8 (see FIG. 1).

【0056】図7は、時分割遅延回路の構成例を示す。 電気信号に変換された多重化光信号S1は、セレクタ7
1の“1”端子に導入され、その出力端子はアンドゲー
ト72に接続される。アンドゲート72の出力は、シフ
トレジスタ73に供給される。シフトレジスタ73は、
多重化光信号S1の多重度(上述のタッチ鍵盤の場合、
鍵の数)分の段数を有する。すなわち、シフトレジスタ
には、多重化光信号の1スキャン分の信号が蓄積される
。なお、nスキャン分の信号が蓄積されるようにしても
よい(n;整数)。
FIG. 7 shows an example of the configuration of a time division delay circuit. The multiplexed optical signal S1 converted into an electrical signal is sent to the selector 7
1, and its output terminal is connected to the AND gate 72. The output of AND gate 72 is supplied to shift register 73. The shift register 73 is
The multiplicity of the multiplexed optical signal S1 (in the case of the above-mentioned touch keyboard,
The number of stages is equal to the number of keys. That is, the shift register stores one scan worth of multiplexed optical signals. Note that signals for n scans may be accumulated (n: an integer).

【0057】シフトレジスタ73の出力信号は、シフト
レジスタ73が1スキャンメモリとした場合、入力信号
S1が1スキャン分遅延された遅延光信号S1dを形成
する。この遅延光信号S1dは、セレクタ71の“0”
端子に供給される。このセレクタ71には、“1”端子
を選択する制御入力端子に制御信号C1(keying
)が供給されている。制御信号C1(keying)は
、押鍵期間中印加され、多重化光信号S1を選択してア
ンドゲート72に供給する。アンドゲート72には、多
重化光信号とキーオフ信号KOFの反転信号が印加され
る。すなわち、離鍵が検出された時は、キーオフ信号K
OFが1となり、反転信号(0)がアンドゲート72に
印加されて、シフトレジスタ73の入力は0になる。
If the shift register 73 is a one-scan memory, the output signal of the shift register 73 forms a delayed optical signal S1d obtained by delaying the input signal S1 by one scan. This delayed optical signal S1d is “0” of the selector 71.
Supplied to the terminal. This selector 71 has a control signal C1 (keying
) is supplied. The control signal C1 (keying) is applied during the key depression period, selects the multiplexed optical signal S1, and supplies it to the AND gate 72. The AND gate 72 is applied with the multiplexed optical signal and an inverted signal of the key-off signal KOF. That is, when key release is detected, the key-off signal K
OF becomes 1, an inverted signal (0) is applied to AND gate 72, and the input of shift register 73 becomes 0.

【0058】シフトレジスタ73は、時分割多重化信号
の1スキャン分の信号を蓄積し、各信号に1スキャン分
の遅延を与えて出力する。このため、多重化光信号S1
と遅延多重化光信号S1dとは丁度1スキャン分の時間
差を有し、同一の鍵に対する信号が対応して出力される
。このため、図1に示す減算回路14は、同一の鍵に対
する現在の位置信号と、1スキャン前の位置信号とを受
け、その差を出力する。2入力の時間差は一定であり、
2入力はそれぞれ位置を示すため、減算によって発生す
る差信号は押鍵速度に比例する。
The shift register 73 accumulates signals for one scan of the time division multiplexed signal, gives each signal a delay of one scan, and outputs the signal. Therefore, the multiplexed optical signal S1
and the delayed multiplexed optical signal S1d have a time difference of exactly one scan, and signals for the same key are outputted correspondingly. Therefore, the subtraction circuit 14 shown in FIG. 1 receives the current position signal for the same key and the position signal one scan ago, and outputs the difference between them. The time difference between the two inputs is constant,
Since the two inputs each indicate a position, the difference signal generated by subtraction is proportional to the key pressing speed.

【0059】図8は、時分割微分回路の構成例を示す。 図8(A)は回路のブロック図を示し、図8(B)はそ
の要部の信号波形を示す。
FIG. 8 shows an example of the configuration of a time division differential circuit. FIG. 8(A) shows a block diagram of the circuit, and FIG. 8(B) shows signal waveforms of the main parts thereof.

【0060】図8(A)に示すように、時分割微分回路
21は、キーイング信号KINGとキーオフ信号KOF
を入力し、キーオンパルスKOPを出力する。キーイン
グ信号KINGの波形を、図8(B)一段目に示す。
As shown in FIG. 8(A), the time-division differentiator circuit 21 has a keying signal KING and a key-off signal KOF.
is input, and a key-on pulse KOP is output. The waveform of the keying signal KING is shown in the first row of FIG. 8(B).

【0061】ある鍵が押鍵されると、その押鍵操作に対
応して、1スキャン内の対応位置にキーイング信号が表
われる。スキャンが繰返されるたびにこのキーイング信
号は繰返し表われる(P1、P2、P3、・・・)。キ
ーイング信号KINGは、オア回路75を通ってシフト
レジスタ76に供給される。シフトレジスタ76は、た
とえば1スキャン分の段数を有し、1スキャン分の遅延
時間を与えて遅延キーイング信号KINGdを作成する
。この遅延キーイング信号を、図8(B)二段目に示す
When a certain key is pressed, a keying signal appears at a corresponding position within one scan in response to the key pressing operation. This keying signal appears repeatedly each time the scan is repeated (P1, P2, P3, . . . ). The keying signal KING is supplied to a shift register 76 through an OR circuit 75. The shift register 76 has, for example, the number of stages for one scan, and generates the delayed keying signal KINGd by providing a delay time for one scan. This delayed keying signal is shown in the second row of FIG. 8(B).

【0062】第1パルスP1は、1スキャン分遅延され
て第2パルスP2と対応する時間位置に遅延パルスPd
1となって表われる。以下、同様にキーイング信号のパ
ルスは1スキャン分遅延される。シフトレジスタ76の
出力は、インバータ77によって反転され、図8(B)
3段目に示す反転信号を形成する。この反転信号ともと
もとのキーイング信号KINGの積がアンド回路78で
形成され、図8(B)最下段に示すキーオンパルスKO
Pとして出力される。この積信号は、図8(B)の一段
目と三段目の波形から明らかなように、最初のパルスP
1の位置においてのみ“1”の値をとる。
The first pulse P1 is delayed by one scan and a delayed pulse Pd is generated at a time position corresponding to the second pulse P2.
It appears as 1. Thereafter, the keying signal pulses are similarly delayed by one scan. The output of the shift register 76 is inverted by the inverter 77, and the output is shown in FIG. 8(B).
An inverted signal shown in the third stage is formed. The product of this inverted signal and the original keying signal KING is formed by the AND circuit 78, and the key-on pulse KO shown in the bottom row of FIG. 8(B) is generated.
Output as P. As is clear from the first and third waveforms in FIG. 8(B), this product signal is generated by the first pulse P.
It takes a value of "1" only at the 1 position.

【0063】なお、シフトレジスタ76の出力は、アン
ド回路80を介してオア回路75に帰還されている。ア
ンド回路80の他の入力端子は、キーオフ信号KOFを
インバータ79で反転した信号を受ける。キーオフ信号
KOFが出力されない間は、インバータ79の出力が1
のため、シフトレジスタ76の出力はオア回路75を介
してシフトレジスタ76入力側に帰還される。このため
、押鍵操作がされている間は、シフトレジスタ76は出
力を供給し続ける。
Note that the output of the shift register 76 is fed back to the OR circuit 75 via an AND circuit 80. The other input terminal of the AND circuit 80 receives a signal obtained by inverting the key-off signal KOF by the inverter 79. While the key-off signal KOF is not output, the output of the inverter 79 is 1.
Therefore, the output of the shift register 76 is fed back to the input side of the shift register 76 via the OR circuit 75. Therefore, the shift register 76 continues to supply output while the key is being pressed.

【0064】図9は、時分割タイマカウンタの構成例を
示す。図9(A)は、回路構成を示すブロック図であり
、図9(B)〜(D)は、図9(A)の回路要部におけ
る信号波形を示す。
FIG. 9 shows an example of the configuration of a time division timer counter. FIG. 9(A) is a block diagram showing the circuit configuration, and FIGS. 9(B) to (D) show signal waveforms in the main parts of the circuit in FIG. 9(A).

【0065】図9(A)において、加算回路82はシフ
トレジスタ84から供給される入力と、増分発生回路8
1から供給される単位量“1”とを加算し、その和をア
ンドゲート83に供給する。アンドゲート83は、他の
入力がある間、加算回路82からの和信号をシフトレジ
スタ84に供給する。すなわち、シフトレジスタ84の
出力は、加算回路82に帰還され、1回循環するごとに
1増加する。
In FIG. 9A, the adder circuit 82 receives an input from the shift register 84 and an increment generator circuit 8.
1 and the unit amount "1" supplied from 1, and the sum is supplied to the AND gate 83. AND gate 83 supplies the sum signal from adder circuit 82 to shift register 84 while other inputs are present. That is, the output of the shift register 84 is fed back to the adder circuit 82, and is incremented by 1 each time it circulates.

【0066】シフトレジスタ84の出力は、比較回路8
5、87のA端子に供給される。比較回路85、87の
B端子には、それぞれ所定の値を設定された閾値回路8
6、88が接続されている。閾値回路88は、周期を定
める閾値Teを発生し、閾値回路86はTeよりもわず
かに低い閾値T− を発生する。
The output of the shift register 84 is sent to the comparator circuit 8.
It is supplied to the A terminals of 5 and 87. The B terminals of the comparison circuits 85 and 87 each have a threshold value circuit 8 set to a predetermined value.
6 and 88 are connected. Threshold circuit 88 generates a threshold Te that defines the period, and threshold circuit 86 generates a threshold T- which is slightly lower than Te.

【0067】比較回路85、87は、A端子とB端子に
入力される信号が等しくなった時、それぞれ出力パルス
φ− 、φe を発生する。すなわち、シフトレジスタ
84の出力信号が次第に増加すると、まず信号φ− が
発生し、続いて信号φe が発生する。
Comparing circuits 85 and 87 generate output pulses φ- and φe, respectively, when the signals input to the A and B terminals become equal. That is, when the output signal of the shift register 84 gradually increases, the signal φ- is first generated, and then the signal φe is generated.

【0068】この信号φe は、オア回路89を介して
インバータ90で反転され、アンドゲート83に供給さ
れる。すなわち、信号φe が発生すると、アンドゲー
ト83の出力は0となる。このため、シフトレジスタ8
4の出力は、図9(B)に示すように単調に増大し、最
大値に達すると0に戻り、再び単調に増大し、繰返し鋸
歯状波を形成する。鋸歯状波のピーク値はTeに等しい
This signal φe is inverted by an inverter 90 via an OR circuit 89 and supplied to an AND gate 83. That is, when the signal φe is generated, the output of the AND gate 83 becomes 0. Therefore, shift register 8
The output of No. 4 increases monotonically as shown in FIG. 9(B), returns to 0 when it reaches the maximum value, and increases monotonically again, forming a repetitive sawtooth wave. The peak value of the sawtooth wave is equal to Te.

【0069】シフトレジスタ84の出力がピーク値に達
する直前に信号φ− が発生し、続いてピーク値から0
に戻る時に、信号φe が発生する。これらの信号波形
をそれぞれ図9(C)、(D)に示す。
The signal φ- is generated just before the output of the shift register 84 reaches the peak value, and then the signal φ- is generated from the peak value to 0.
When returning to , signal φe is generated. These signal waveforms are shown in FIGS. 9(C) and (D), respectively.

【0070】なお、キーオンパルスが発生した時は、ア
ンドゲート83に0が供給され、カウンタ出力がカウン
トアップ中であってもシフトレジスタ84がリセットさ
れて新たなカウントを開始する。
Note that when a key-on pulse is generated, 0 is supplied to the AND gate 83, and even if the counter output is in the process of counting up, the shift register 84 is reset and a new count is started.

【0071】図10は、図1に示す利用装置15の構成
例を示す。この構成において、光量変更装置4がタッチ
検出鍵盤で構成されている時の電子楽器の楽音形成部分
が利用装置15を構成する。
FIG. 10 shows an example of the configuration of the utilization device 15 shown in FIG. In this configuration, the tone forming portion of the electronic musical instrument when the light amount changing device 4 is configured with a touch detection keyboard constitutes the utilization device 15.

【0072】減算回路14から出力される押鍵速度を表
わすタッチデータは、セレクタ91に供給され、セレク
タ91で選択されたモードによってタッチデータはオア
回路OR1〜OR5のいずれか1つ、または2つ以上に
供給される。これらのオア回路93の出力は、それぞれ
楽音信号発生回路94の音色パラメータ入力端子、ビブ
ラート速さ入力端子、ビブラート深さ入力端子、ピッチ
端子、および乗算回路95の音量入力端子等に供給され
る。
Touch data representing the key pressing speed output from the subtraction circuit 14 is supplied to a selector 91, and depending on the mode selected by the selector 91, the touch data is sent to one or two of the OR circuits OR1 to OR5. More than that is supplied. The outputs of these OR circuits 93 are respectively supplied to a tone parameter input terminal, a vibrato speed input terminal, a vibrato depth input terminal, a pitch terminal of a musical tone signal generation circuit 94, a volume input terminal of a multiplication circuit 95, and the like.

【0073】楽音信号発生回路94には、キーイング信
号KING、キーオフ信号KOFも供給され、押鍵操作
に基いた楽音信号を発生させる。楽音信号発生回路94
の出力信号は、乗算回路95によってエンベロープを与
えられる。
The musical tone signal generating circuit 94 is also supplied with a keying signal KING and a key-off signal KOF, and generates musical tone signals based on key depression operations. Musical tone signal generation circuit 94
The output signal of is given an envelope by a multiplication circuit 95.

【0074】その後楽音信号は、アキューミュレータ(
ACC)回路96、レジスタ(REG)回路97を経て
、デジタル−アナログ変換器98によってアナログ信号
に変換され、アンプ99を介してスピーカ100から楽
音として発生される。
After that, the musical tone signal is passed through the accumulator (
The signal passes through an ACC) circuit 96 and a register (REG) circuit 97, is converted into an analog signal by a digital-to-analog converter 98, and is generated as a musical tone from a speaker 100 via an amplifier 99.

【0075】なお、セレクタ91のモードはセレクタ用
カウンタ92が供給する信号によって順次変更される。 たとえば、スイッチを押すとセレクタが0から順次増大
し、7から再び0に戻る。所望の位置でスイッチを離す
と、そのモードが選択される。
Note that the mode of the selector 91 is sequentially changed by a signal supplied by the selector counter 92. For example, when a switch is pressed, the selector increases sequentially from 0 and returns from 7 to 0 again. Releasing the switch at the desired position selects that mode.

【0076】なお、セレクタ91の入力に図示しないス
ムージング手段C0を挿入してもよい。この手段C0は
、タッチデータS2が後述する図12(A)の各種一点
鎖線で示すように立ち下がり波形をS21〜S23のよ
うに任意の波形に整形するスムージング回路である。
Note that smoothing means C0 (not shown) may be inserted into the input of the selector 91. This means C0 is a smoothing circuit that shapes the falling waveform of the touch data S2 into arbitrary waveforms such as S21 to S23 as shown by various dashed lines in FIG. 12(A), which will be described later.

【0077】たとえば、S21のようにピークを保持さ
せるにはピーク検出時ピークデータをラッチするピーク
ホールド回路でよいし、S22、S23のように減衰さ
せるには、減衰レートと減衰目標値とを持つディケイ回
路でよい。
For example, to hold the peak as in S21, a peak hold circuit that latches the peak data at the time of peak detection may be used, and to attenuate as in S22 and S23, a peak hold circuit may be used that has an attenuation rate and an attenuation target value. A decay circuit is fine.

【0078】ちなみに、選択手段26がa側に設定され
ている場合のタッチデータS2は、実線で立ち上がりピ
ークに達した時点で比較回路23の出力信号が“0”に
なるので、二重点線で示すように“0”にリセットされ
る。
Incidentally, when the selection means 26 is set to the a side, the touch data S2 rises as a solid line and the output signal of the comparator circuit 23 becomes "0" at the point when it reaches the peak, so it is indicated as a double dotted line. It is reset to "0" as shown.

【0079】その後、離鍵動作がなされるまで鍵を動か
さなければタッチデータS2は“0”レベルを維持し、
離鍵動作がなされれば、初めのうちは比較回路23の入
力Bの方がAより大きいので、“0”レベルを維持する
が、二重点線および2点鎖線で示すように、ほぼマイナ
スのピークレベルから“0”レベルまでを随時出力する
。その後タッチデータS2は、連続して押鍵されなけれ
ば“0”レベルを維持するが、連続して押鍵されれば2
点鎖線で示すようにピークに達するまで増大していく。
Thereafter, if the key is not moved until the key is released, the touch data S2 remains at the "0" level,
When the key is released, input B of the comparator circuit 23 is initially larger than A, so it maintains the "0" level, but as shown by the double dotted line and the double dot chain line, it becomes almost negative. Outputs from peak level to "0" level at any time. After that, the touch data S2 maintains the "0" level unless the key is pressed continuously, but if the key is pressed continuously, the touch data S2 remains at the "0" level.
It increases until it reaches a peak as shown by the dotted chain line.

【0080】ここで、選択手段26がb側に設定されて
いる場合を考えると、押鍵中の全てのタッチデータS2
を出力するので、実線のように立ち上がり、鍵が下限ス
トッパ部に当接すると鍵が失速するので実線のように立
ち下がる。マイナスの点線は若干の鍵バウンド出力であ
る。所定時間経過後離鍵されると、点線〜2点鎖線のよ
うに“0”レベルからマイナスにピークに達してから“
0”レベルに戻る。さらに連続して押鍵されれば、2点
鎖線で示すようにまた立ち上がり、立ち下がる。
[0080] Here, considering the case where the selection means 26 is set to the b side, all the touch data S2 during the key depression
is output, so it rises as shown by the solid line, and when the key comes into contact with the lower limit stopper, the key stalls, so it falls as shown by the solid line. The negative dotted line is some key bound output. When the key is released after a predetermined period of time has elapsed, the signal will rise from the “0” level to a negative peak as shown by the dotted line to the two-dot chain line, and then “
It returns to the 0'' level. If the key is pressed again, it rises and falls again as shown by the two-dot chain line.

【0081】すなわち、この回路システム(図1)にあ
っては、押鍵中に何回でもタッチデータが更新される。 したがって、少し沈み加減に押離鍵を繰り返しても、換
言すれば弱く速く弾いてもタッチデータはそれに対応し
て出力される。前記のスムージング手段を介在しないで
、または介在させることによって利用装置の目的に応じ
て多段階または1つの押鍵速度および/または離鍵速度
を得ることができる。
That is, in this circuit system (FIG. 1), touch data is updated any number of times during a key depression. Therefore, even if the key is pressed and released a little too slowly, or in other words, if the key is played weakly and quickly, the touch data will be output accordingly. By using or not using the smoothing means, it is possible to obtain a multi-step or one key press speed and/or key release speed depending on the purpose of the device used.

【0082】さらに、セレクタ91の入力に補正手段C
1、また楽音信号発生回路94の入力に補正手段C2〜
C5、乗算回路95の入力端子に補正手段C6を設け、
それぞれ入力信号を補正することもできる。
Furthermore, the correction means C is connected to the input of the selector 91.
1. Correction means C2~ are also connected to the input of the musical tone signal generation circuit 94.
C5, a correction means C6 is provided at the input terminal of the multiplication circuit 95;
It is also possible to correct each input signal.

【0083】図11は、このような補正手段の構成例を
示す。図11のタッチデータS2については、後述する
ピアニシモ効果をよりよく得るには、選択手段26がb
側に選択されたS2であることが望ましい。単に、前述
のスムージング手段C0のディレイ回路の代替としてな
らa側に選択されていてもよい。以下b側に選択されて
いることを条件に説明する。
FIG. 11 shows an example of the structure of such a correction means. Regarding the touch data S2 in FIG. 11, in order to better obtain the pianissimo effect described later, the selection means 26 is
It is desirable that S2 be selected on the side. The a side may be selected simply as a substitute for the delay circuit of the smoothing means C0 described above. The following description will be made on the condition that side b is selected.

【0084】図12は多重化信号の1チャンネル分につ
いての仮想的信号波形を示す。図1の減算回路14等か
ら供給される押鍵速度を表わすタッチデータS2は、極
値検出回路102および0以下カット回路108に供給
される。
FIG. 12 shows a virtual signal waveform for one channel of the multiplexed signal. Touch data S2 representing the key press speed supplied from the subtraction circuit 14 and the like in FIG. 1 is supplied to the extreme value detection circuit 102 and the zero or less cut circuit 108.

【0085】押鍵動作において、押鍵速度は図12(A
)に示すように初め立上がり、次に減少して最下点で零
となる。この時、最下点付近でいく分オーバーシュート
し、戻ってから停止するため、タッチデータS2は破線
で示すようにいく分負側にも変化する。
[0085] In the key pressing operation, the key pressing speed is shown in Fig. 12 (A
), it first rises, then decreases, and reaches zero at the lowest point. At this time, the touch data S2 slightly overshoots near the lowest point and then stops after returning, so the touch data S2 also changes somewhat to the negative side as shown by the broken line.

【0086】0以下カット回路108は、入力信号が0
以下になった時、その成分を除去し、信号が正の間のみ
入力信号を出力側に伝える。この信号をS3とし、図1
2(A)に示す。また、入力信号が正の間、1となる信
号a1を発生する。この信号s1を図12(B)に示す
The below-zero cut circuit 108 has an input signal of 0.
When the value below is reached, that component is removed and the input signal is transmitted to the output side only while the signal is positive. This signal is designated as S3, and Figure 1
2(A). Further, while the input signal is positive, a signal a1 which becomes 1 is generated. This signal s1 is shown in FIG. 12(B).

【0087】なお、0以下をカットされたタッチデータ
信号S3は、加算回路109に印加される。加算回路1
09の出力信号は、そのまま出力される他、遅延回路1
17を介して乗算回路118に供給され、所定の係数を
乗算されて、その積が加算回路109に印加される。す
なわち、加算回路109では0以下カットタッチデータ
S3とその出力信号に所定の処理を行なった増加分とが
加算されて補正タッチデータS4を形成する。
Note that the touch data signal S3 from which 0 or less has been cut is applied to the adder circuit 109. Addition circuit 1
In addition to being output as is, the output signal of 09 is output from delay circuit 1.
The signal is supplied to the multiplication circuit 118 via 17, multiplied by a predetermined coefficient, and the product is applied to the addition circuit 109. That is, in the addition circuit 109, the zero or less cut touch data S3 and the increment obtained by performing predetermined processing on the output signal are added to form corrected touch data S4.

【0088】極値検出回路102は、タッチデータ信号
S2が極大値となってから極小値になるまでの間、図1
2(C)に示すような出力信号a2を発生する。アンド
回路110は、信号a1とa2とを受け、その共通部分
であるタッチデータS2が極大値となってから0になる
までの間、図12(D)に示すうな出力信号a3を加減
算カウンタ113に供給し、加減算カウンタ113を加
算モードとする。タッチデータS2が0となり、信号a
1が0となると、アンド回路110の出力は0に変化し
、加減算カウンタ113は減算モードとなる。すなわち
、加減算カウンタ113はタッチデータS2が0になる
と、減算を開始する。
The extreme value detection circuit 102 operates as shown in FIG.
An output signal a2 as shown in 2(C) is generated. The AND circuit 110 receives the signals a1 and a2, and outputs an output signal a3 as shown in FIG. and sets the addition/subtraction counter 113 to addition mode. Touch data S2 becomes 0, and signal a
When 1 becomes 0, the output of the AND circuit 110 changes to 0, and the addition/subtraction counter 113 enters the subtraction mode. That is, the addition/subtraction counter 113 starts subtraction when the touch data S2 becomes 0.

【0089】信号a2は、直接また時分割フリップフロ
ップ回路103を介して、オア回路104に印加される
。時分割フリップフロップ回路103は、またキーオフ
信号KOFを入力する。オア回路104は、極値検出回
路102の出力a2と時分割フリップフロップ回路10
3の出力a6を受け、タッチデータS2が極大値となっ
てからキーオフがされるまで図12(E)に示すような
出力a4を発生し、アンド回路112、114をオン状
態にする。アンド回路112は、デジタルボリューム1
11で設定した値を加減算カウンタ113に供給する。 アンド回路114はオンの間、加減算カウンタ113の
出力信号をシフトレジスタ115に供給する。シフトレ
ジスタ115の出力信号a5は、加減算カウンタ113
に帰還され、デジタルボリューム111で設定した単位
量ずつの加算、減算を実施する。加減算カウンタ113
が初め加算モードに設定され、次に減算モードに設定さ
れると、シフトレジスタ115の出力はa5は図12(
F)に示すように、初め増大し、次に減少する。
Signal a2 is applied to OR circuit 104 directly or via time division flip-flop circuit 103. The time division flip-flop circuit 103 also receives a key-off signal KOF. The OR circuit 104 combines the output a2 of the extreme value detection circuit 102 and the time division flip-flop circuit 10.
In response to the output a6 of 3, the output a4 as shown in FIG. 12E is generated after the touch data S2 reaches the maximum value until the key is turned off, and the AND circuits 112 and 114 are turned on. The AND circuit 112 is a digital volume 1
The value set in step 11 is supplied to the addition/subtraction counter 113. The AND circuit 114 supplies the output signal of the addition/subtraction counter 113 to the shift register 115 while it is on. The output signal a5 of the shift register 115 is sent to the addition/subtraction counter 113.
is fed back to the digital volume 111, and addition and subtraction are performed by the unit amount set by the digital volume 111. Addition/subtraction counter 113
When is first set to addition mode and then set to subtraction mode, the output of shift register 115 is a5 as shown in FIG.
As shown in F), it first increases and then decreases.

【0090】このように変化する信号a5が乗算回路1
18に供給される。乗算回路118は、加算回路109
の発生するタッチデータS4を、遅延回路117によっ
て一定時間遅延させた信号と、シフトレジスタ115の
発生する初め増大し、次に減少する信号との積を形成し
、タイミングを合わせて加算回路109に供給する。
The signal a5 changing in this way is transmitted to the multiplier circuit 1.
18. The multiplication circuit 118 is the addition circuit 109
The touch data S4 generated by the delay circuit 117 delays the touch data S4 by a certain period of time, and forms the product of the signal generated by the shift register 115, which increases at the beginning and then decreases. supply

【0091】図11に示す回路の動作を図12に示す波
形図を参照してまとめて説明する。図12(A)は、入
力するタッチデータS2のマイナス成分を除去した信号
S3を示す。この信号S3が存在する間、信号a1が図
12(B)に示すように発生する。なお、タッチデータ
S2のマイナス成分を、図12(A)に破線で示す。
The operation of the circuit shown in FIG. 11 will be summarized with reference to the waveform diagram shown in FIG. 12. FIG. 12A shows a signal S3 obtained by removing the negative component of the input touch data S2. While this signal S3 exists, a signal a1 is generated as shown in FIG. 12(B). Note that the negative component of the touch data S2 is shown by a broken line in FIG. 12(A).

【0092】極値検出回路102は、タッチデータS2
が極大値を迎えてから極小値に至るまでの間、図12(
C)に示すような信号a2を発生する。アンド回路11
0は、信号a1とa2との積(共通部分)をとり、図1
2(D)に示すような信号a3を発生し、加減算カウン
タ113に供給する。オア回路104は、タッチデータ
S2が極大値となってから、キーオフがされるまでの間
、“1”となる信号a4を発生する。信号a4のある間
アンド回路112、114はオンとなって、回路を活性
化する。加減算カウンタ113は、アンド回路110か
らの出力信号が存在する間加算を行ない、出力信号がな
くなると減算を行ない、図12(F)に示すような次第
に増大し、次に減少する信号a5を形成する。
The extreme value detection circuit 102 detects the touch data S2.
12 (
A signal a2 as shown in C) is generated. AND circuit 11
0 takes the product (common part) of signals a1 and a2, and
A signal a3 as shown in FIG. 2(D) is generated and supplied to the addition/subtraction counter 113. The OR circuit 104 generates a signal a4 that becomes "1" after the touch data S2 reaches its maximum value until the key is turned off. While the signal a4 is present, the AND circuits 112 and 114 are turned on, activating the circuits. The addition/subtraction counter 113 performs addition while the output signal from the AND circuit 110 is present, and performs subtraction when the output signal disappears, forming a signal a5 that gradually increases and then decreases as shown in FIG. 12(F). do.

【0093】このようにして、加減算カウンタ113は
デジタルボリューム111で設定された単位量ずつその
値を信号a3の存在する間、次第に増大させ、信号a3
がなくなった後は次第に減少させ、その値がシフトレジ
スタ115から出力される。遅延回路117で遅延され
たタッチデータは、乗算回路118でこのような係数を
乗算され、0以下をカットしたタッチデータS3と加算
されて、出力S4として図12(G)に示すような信号
を作成する。押鍵速度が最大の時、エンベロープが最大
となる。
In this way, the addition/subtraction counter 113 gradually increases its value by the unit amount set by the digital volume 111 while the signal a3 is present, and the signal a3
After the value is exhausted, the value is gradually decreased and the value is output from the shift register 115. The touch data delayed by the delay circuit 117 is multiplied by such a coefficient in the multiplier circuit 118, and added to the touch data S3 from which 0 or less is cut, producing a signal as shown in FIG. 12(G) as an output S4. create. When the key press speed is maximum, the envelope is maximum.

【0094】なお、タッチデータS3が鋭い形状を有す
る場合、図11に示す回路は図12(G)に示すように
信号の立下がりを緩かにする作用を果たす。
Note that when the touch data S3 has a sharp shape, the circuit shown in FIG. 11 works to slow down the fall of the signal as shown in FIG. 12(G).

【0095】タッチデータS2の形状によっては、加算
回路109の出力は、図12(H)に示すようにそのピ
ーク位置が時間的に後方にずれることもある。たとえば
、ピアニシモ(pp)の場合、そのような可能性がある
Depending on the shape of the touch data S2, the peak position of the output of the adding circuit 109 may shift backward in time as shown in FIG. 12(H). For example, in the case of pianissimo (pp), such a possibility exists.

【0096】ここで、タッチデータとしてそのエンベロ
ープが減衰時に、図12(G)、(H)よりさらに緩や
かに減衰させるようにするには、図19に示すように、
マニュアル設定可能なデジタルボリュームI111aと
デジタルボリュームII111bとの2種類を設けてデ
ジタルボリュームII111bの値を小さく設定するよ
うにすると、図12(G)に対応する(I)、(H)に
対応する(J)に示すような減衰エンベロープの緩やか
な波形が得られる。
Here, in order to make the envelope as touch data attenuate more gently than in FIGS. 12(G) and (H), as shown in FIG. 19,
If two types of manually settable digital volume I 111a and digital volume II 111b are provided and the value of digital volume II 111b is set to a small value, (I) corresponding to FIG. 12(G) and (H) corresponding to ( A waveform with a gentle attenuation envelope as shown in J) is obtained.

【0097】なお、デジタルボリュームI111aは、
加減算カウンタ113の増加係数値設定用として用いる
ものであるので、この設定値の加減により鍵による所定
のタッチ力を境にしてピーク位置が押鍵タイミングより
後方にずれる臨界値が決定できる。
[0097] Furthermore, the digital volume I111a is
Since it is used to set the increase coefficient value of the addition/subtraction counter 113, a critical value at which the peak position deviates backward from the key press timing can be determined by adjusting the set value.

【0098】すなわち、弱いタッチでピーク位置が押鍵
タイミングより後方にずれるかもしくはピーク位置が所
定時間持続する効果をピアニシモ効果と定義付けると、
このピアニシモ効果の表れる臨界値を設定できるボリュ
ームがデジタルボリュームI111aである。上記ピア
ニシモ効果は電子楽器の分野では初めて達成された効果
である。
In other words, if we define the pianissimo effect as an effect in which the peak position shifts behind the key press timing or the peak position continues for a predetermined time due to a weak touch,
The digital volume I111a is a volume that can set a critical value at which this pianissimo effect appears. The above-mentioned pianissimo effect is an effect achieved for the first time in the field of electronic musical instruments.

【0099】この効果は別な表現をすると、自然楽器の
弦楽器の中で張力の比較的弱い、たとえばヴィオラダガ
ンバのような楽器を奏した時に、弾いている弦以外の弦
およびボディがほんの少し時間的にずれて共鳴し、共鳴
がピークに達し楽音が膨らむ現象と共通するところがあ
る。ただし、ヴィオラダガンバの場合は、ピアニシモで
なくても通常演奏時に頻繁に表れる現象であることを付
け加えておく。
Expressing this effect in another way, when you play a natural stringed instrument with relatively low tension, such as the viola da gamba, the strings and body other than those being played are slightly distorted. It has something in common with the phenomenon of resonance occurring at a time lag, where the resonance reaches its peak and the musical sound expands. However, I would like to add that in the case of the viola da gamba, this phenomenon often appears during normal performance, even if it is not pianissimo.

【0100】以下、図11に示す回路の構成要素のいく
つかについてさらに詳細に説明する。
Some of the components of the circuit shown in FIG. 11 will now be described in more detail.

【0101】図13は、極値検出回路102の構成例を
示す。極値検出回路102においては、タッチデータS
2が遅延回路121と比較回路122に印加される。遅
延回路121は、タッチデータS2を遅延した信号S2
dを形成し、比較回路122のB端子に入力する。比較
回路122は、A端子に印加されタッチデータS2と、
B端子に印加された対応する遅延タッチデータS2dと
を比較し、B端子の信号の方がA端子の信号よりも大き
い間、出力信号a2を発生させる。A端子に印加される
タッチデータS2は、図中右側の実線に示すような形状
を有するとする。すると、この信号を遅延させた信号S
2dは、破線で示すような形状となる。そこで、遅延デ
ータS2dの方がタッチデータS2よりも大きくなる期
間は、図中矢印で示す極大値から極小値に至る期間とな
る。この期間の間、比較回路122は出力a2を供給す
る。
FIG. 13 shows an example of the configuration of the extreme value detection circuit 102. In the extreme value detection circuit 102, touch data S
2 is applied to delay circuit 121 and comparison circuit 122. The delay circuit 121 delays the touch data S2 to generate a signal S2.
d is formed and inputted to the B terminal of the comparison circuit 122. The comparison circuit 122 receives the touch data S2 applied to the A terminal, and
The corresponding delayed touch data S2d applied to the B terminal is compared, and while the signal at the B terminal is greater than the signal at the A terminal, an output signal a2 is generated. It is assumed that the touch data S2 applied to the A terminal has a shape as shown by the solid line on the right side of the figure. Then, the signal S which is delayed from this signal is
2d has a shape as shown by a broken line. Therefore, the period in which the delayed data S2d is larger than the touch data S2 is the period from the maximum value to the minimum value, which is indicated by the arrow in the figure. During this period, comparator circuit 122 provides output a2.

【0102】図14は、0以下カット回路の構成例を示
す。0以下カット回路108においては、セレクタ12
4が“0”端子にタッチデータS2を受け、“1”端子
に“0”発生回路125から“0”を受ける。セレクタ
124の出力は、0以下をカットしたタッチデータS3
として出力される一方、比較回路126のA端子に入力
される。比較回路126のB端子は、“0”発生回路1
27から“0”を入力する。
FIG. 14 shows an example of the configuration of a zero or less cut circuit. In the 0 or less cut circuit 108, the selector 12
4 receives touch data S2 at its "0" terminal, and receives "0" from the "0" generation circuit 125 at its "1" terminal. The output of the selector 124 is touch data S3 with 0 or less cut off.
On the other hand, it is input to the A terminal of the comparator circuit 126. The B terminal of the comparison circuit 126 is connected to the “0” generation circuit 1.
Input "0" from 27.

【0103】比較回路126の第1の出力端子は、信号
Aが信号Bよりも大きい間、出力a1を発生する。すな
わち、タッチデータS2が正の間、信号a1が形成され
る。一方、第2出力端子は、信号Aが信号Bと等しいか
より小さくなった時に出力信号を発生し、セレクタ12
4の“1”選択端子に供給する。すなわち、タッチデー
タS2が0または負になった時、セレクタ124は“0
”発生回路125からの“0”を選択し、出力信号S3
として供給する。このようにして、出力信号S3はタッ
チデータS2の負成分を除去したものとなる。
The first output terminal of comparator circuit 126 produces an output a1 while signal A is greater than signal B. That is, while the touch data S2 is positive, the signal a1 is generated. On the other hand, the second output terminal generates an output signal when the signal A is equal to or smaller than the signal B, and the selector 12
4 "1" selection terminal. That is, when the touch data S2 becomes 0 or negative, the selector 124 becomes "0".
"0" from the generation circuit 125 is selected and the output signal S3
Supply as. In this way, the output signal S3 becomes the touch data S2 with the negative component removed.

【0104】図15は、時分割フリップフロップ回路の
構成例を示す。時分割フリップフロップ回路103にお
いては、セット端子Sに極値検出回路102の出力信号
a2が印加され、リセット端子Rにキーオフ信号KOF
が印加される。セット端子Sに印加された信号a2は、
オア回路131を介して、シフトレジスタ132に供給
される。シフトレジスタ132の出力は、アンド回路1
33に帰還される。
FIG. 15 shows an example of the configuration of a time division flip-flop circuit. In the time division flip-flop circuit 103, the output signal a2 of the extreme value detection circuit 102 is applied to the set terminal S, and the key-off signal KOF is applied to the reset terminal R.
is applied. The signal a2 applied to the set terminal S is
The signal is supplied to the shift register 132 via the OR circuit 131. The output of the shift register 132 is sent to the AND circuit 1
Returned on 33rd.

【0105】アンド回路133は、シフトレジスタ13
2の出力信号と共に、キーオフ信号KOFをインバータ
134で反転した信号を受け、アンド論理を発生する。 すなわち、シフトレジスタ132の出力が存在し、キー
オフがされていない間、アンド回路133はオア回路1
31に出力信号“1”を与える。このようにして、オア
回路131はタッチデータS2が極大値となった後、キ
ーオフがされるまで該当ビットを“1”とした信号a6
を発生する。
The AND circuit 133 is connected to the shift register 13
2 and a signal obtained by inverting the key-off signal KOF by an inverter 134 to generate AND logic. That is, while the output of the shift register 132 is present and the key is not turned off, the AND circuit 133 outputs the OR circuit 1.
31 is given an output signal "1". In this way, the OR circuit 131 outputs a signal a6 that keeps the corresponding bit at "1" until the key is turned off after the touch data S2 reaches the maximum value.
occurs.

【0106】図11のオア回路104は、時分割フリッ
プフロップ回路103の出力と、極値検出回路102の
出力a2との和をとり、タッチデータS2が極大値とな
った後、キーオフがされるまでの間、“1”となる出力
信号a4を形成する。このようにして、図11の回路機
能が実現される。
The OR circuit 104 in FIG. 11 calculates the sum of the output of the time division flip-flop circuit 103 and the output a2 of the extreme value detection circuit 102, and after the touch data S2 reaches the maximum value, the key is turned off. Until then, an output signal a4 of "1" is generated. In this way, the circuit function of FIG. 11 is realized.

【0107】鍵盤の白鍵と黒鍵のタッチ感度に差を設け
ること、鍵盤上の鍵域によってタッチ感度に差を設ける
こと、鍵盤の種類によってタッチ感度に差を設けること
等は、図1の実施例において、光スイッチ基板42に形
成された多数の光スイッチについて信号伝達率に差を設
けること等によっても実施できるが、以下のような構成
によって行なうこともできる。
[0107] Creating a difference in touch sensitivity between white keys and black keys on a keyboard, creating a difference in touch sensitivity depending on the key range on the keyboard, creating a difference in touch sensitivity depending on the type of keyboard, etc. is as shown in Figure 1. In the embodiment, this can be implemented by providing a difference in signal transmission rate among a large number of optical switches formed on the optical switch board 42, but it can also be implemented by the following configuration.

【0108】図16は、タッチ感度調整装置の構成例を
示す。本構成においては、図1の光分配器2を光マルチ
プレクサ8と同様の構成とし、光分配器2にマルチプレ
ックス機能を持たせる。光マルチプレクサ8の代りに、
図16の構成を挿入する。図16(A)は、構成を示す
概略断面図である。
FIG. 16 shows an example of the configuration of a touch sensitivity adjustment device. In this configuration, the optical distributor 2 in FIG. 1 has the same configuration as the optical multiplexer 8, and the optical distributor 2 has a multiplex function. Instead of optical multiplexer 8,
Insert the configuration shown in Figure 16. FIG. 16(A) is a schematic cross-sectional view showing the configuration.

【0109】ファイバ結合基板41と光スイッチ基板4
2の間に偏光板136を配置し、光スイッチ基板42と
レンズ部材43の間に検光板137を設ける。
[0109] Fiber coupling board 41 and optical switch board 4
2, and an analyzer plate 137 is provided between the optical switch board 42 and the lens member 43.

【0110】偏光板136は、図16(B)に示すよう
に全面で均一な偏光軸方向を有する。
The polarizing plate 136 has a uniform polarization axis direction over the entire surface, as shown in FIG. 16(B).

【0111】検光板137は、図16(C)〜(F)に
示すような構成とする。また、光スイッチ基板42は、
光マルチプレクサと同期して駆動され、入射光の偏光軸
を所定角度回転させる光スイッチを2次元的に組込んだ
ものとする。すると、偏光板136を透過し、一定方向
に偏光軸を有する入射光は、光スイッチ基板42の光ス
イッチがオンにされると、所定角度偏光軸を回転させて
出射する。
The analyzer plate 137 has a structure as shown in FIGS. 16(C) to 16(F). Further, the optical switch board 42 is
It is assumed that an optical switch is two-dimensionally incorporated, which is driven in synchronization with an optical multiplexer and rotates the polarization axis of incident light by a predetermined angle. Then, when the optical switch of the optical switch board 42 is turned on, the incident light that passes through the polarizing plate 136 and has a polarization axis in a certain direction rotates the polarization axis by a predetermined angle and is emitted.

【0112】検光板137が、図16(C)に示す構成
を有する場合を以下、説明する。検光板137は、3つ
の領域138、139、140を有する。領域138に
おいては、光スイッチのオフ時において偏光軸が偏光板
136の偏光軸と直交し、オン時において平行になるよ
うに設定されている。領域139においては、光スイッ
チのオフ時において偏光軸が偏光板136の偏光軸と直
交関係から所定角度ずれて配置され、オン時において平
行関係から僅かな所定角度ずれて配置されている。すな
わち、オン時における領域139の偏光軸は、領域13
9に入射される入射光の偏光軸と僅かにずれるように設
定されている。領域140においては、オン時における
偏光軸がさらに傾くように配設されている。
The case where the analyzer plate 137 has the configuration shown in FIG. 16(C) will be described below. The analyzer plate 137 has three regions 138, 139, and 140. In the region 138, the polarization axis is set to be perpendicular to the polarization axis of the polarizing plate 136 when the optical switch is off, and parallel to the polarization axis when the optical switch is on. In the region 139, the polarization axis is deviated by a predetermined angle from the orthogonal relationship with the polarization axis of the polarizing plate 136 when the optical switch is off, and is deviated from the parallel relationship by a slight predetermined angle when the optical switch is on. That is, the polarization axis of the region 139 when on is the same as that of the region 139.
It is set to be slightly shifted from the polarization axis of the incident light incident on 9. In region 140, the polarization axis is further tilted when turned on.

【0113】領域138に配置された光ファイバにおい
ては、偏光板136によって所定方向の偏光とされ、光
スイッチ基板42の光スイッチによって所定角度偏光軸
が回転され、結果として検光板の領域138において、
領域138の入射光と平行な検光板によって検光され、
旋光角度に応じた透過光が出力光を形成する。すなわち
、領域138においては、偏光板手前からの光入力は、
ほぼ減衰なしに出力光を形成する。領域139、140
においては、検光板の偏光軸が出射光の偏光軸方向と僅
かずつずれるように傾いて形成されているため、領域1
39、140の順に出射光が小さくなる。このため、領
域138、139、140は、同一の入射光に対し、次
第に減少する出力光を与える。
In the optical fiber arranged in the area 138, the light is polarized in a predetermined direction by the polarizing plate 136, and the polarization axis is rotated by a predetermined angle by the optical switch of the optical switch board 42. As a result, in the area 138 of the analyzer plate, the light is polarized in a predetermined direction.
The light is analyzed by an analyzer plate parallel to the incident light in the area 138,
The transmitted light according to the optical rotation angle forms output light. That is, in the region 138, the light input from the front of the polarizing plate is
Forms output light with almost no attenuation. Areas 139, 140
In this case, the polarization axis of the analyzer plate is tilted so that it is slightly shifted from the direction of the polarization axis of the emitted light.
The output light becomes smaller in the order of 39 and 140. Therefore, regions 138, 139, 140 provide progressively decreasing output light for the same incident light.

【0114】たとえば、領域140を中央部分の鍵に割
当て、領域139を演奏者からやや遠い鍵に割当て、領
域138を演奏者から最も遠い鍵域に割当てることによ
り、鍵域の差によるタッチ感度を補正することができる
。また、低音側から所定オクターブ毎に順に領域138
、139、140と割り当てて3段階にタッチ感度を補
正してもよい。なお、上記では3段階の例を示したが、
複数段階であればよく、半オクターブ毎に補正してもよ
い。
For example, by assigning area 140 to keys in the center, area 139 to keys slightly far from the player, and area 138 to the keys farthest from the player, touch sensitivity due to differences in key areas can be reduced. Can be corrected. In addition, areas 138 are arranged in order from the bass side for each predetermined octave.
, 139, and 140 to correct the touch sensitivity in three stages. In addition, although the example of three stages was shown above,
The correction may be made in multiple stages, and may be corrected in half-octave units.

【0115】同様に、複数の鍵盤を有する場合、鍵盤毎
の感度の差を補正することもできる。
Similarly, when a plurality of keyboards are provided, differences in sensitivity between the keyboards can be corrected.

【0116】検光板における異なる感度領域の設定は、
図16(C)に示すものに限らない。
Setting of different sensitivity areas on the analyzer plate is as follows:
It is not limited to what is shown in FIG. 16(C).

【0117】図16(D)は、検光板を3つの領域に分
割する他の方法を示す。図16(B)の検光板137は
、同心状のリングに分割されている。各リングにおいて
、偏光軸を図示の矢印のように所定角度傾けることによ
り、感度の差を設定することができる。すなわち、偏光
板136の偏光軸と直交するように示された偏光軸を有
する領域138aが最も感度の高い領域であり、その内
側の偏光軸が所定角度傾いた領域139bが中位の感度
の領域であり、中央の領域140bが最も偏光軸の傾い
た領域であり、最も感度の低い領域となる。
FIG. 16(D) shows another method of dividing the analyzer plate into three regions. The analyzer plate 137 in FIG. 16(B) is divided into concentric rings. In each ring, the difference in sensitivity can be set by tilting the polarization axis at a predetermined angle as shown by the arrow in the figure. That is, the region 138a having the polarization axis perpendicular to the polarization axis of the polarizing plate 136 is the region with the highest sensitivity, and the region 139b inside the polarization axis tilted at a predetermined angle is the region of medium sensitivity. The central region 140b is the region with the most tilted polarization axis, and is the region with the lowest sensitivity.

【0118】検光板の領域を3つに分割する例を説明し
たが、鍵盤においては、鍵の長さの差による白鍵と黒鍵
の感度の差が問題となる。この白鍵と黒鍵の感度の差を
補償する検光板の構成を、図16(E)および(F)に
示す。黒鍵は支点からの距離が短いため、演奏者が同一
のタッチで演奏したつもりでも、タッチは強く表われる
Although an example has been described in which the area of the analyzer plate is divided into three parts, in the case of a keyboard, the difference in sensitivity between white keys and black keys due to the difference in key length poses a problem. The structure of the analyzer plate that compensates for this difference in sensitivity between the white key and the black key is shown in FIGS. 16(E) and 16(F). Since the distance from the fulcrum of the black keys is short, the touch appears strongly even if the player intends to play with the same touch.

【0119】すなわち、鍵盤は支点から最も遠い部分で
弾かれることが多い。したがって、演奏者の指と白鍵と
の当接部と支点との距離は黒鍵とのそれを比べて長いの
で、同一力を指から鍵に与えて鍵の先端における鍵の押
下方向の移動距離が単位時間内につき、白黒鍵同一と考
えた場合、支点からの距離が同一のところにあるストロ
ークセンサ59の反射面62の移動速度は黒鍵の方が大
きくなるので、演奏者は黒鍵タッチの方が白鍵タッチよ
り大きいと感ずるようになる。
That is, the keyboard is often played at the farthest point from the fulcrum. Therefore, since the distance between the abutting part of the player's finger and the white key and the fulcrum is longer than that of the black key, the same force is applied from the finger to the key to move the tip of the key in the direction in which the key is pressed. If the distance is within a unit time and the black and white keys are considered to be the same, the moving speed of the reflective surface 62 of the stroke sensor 59 at the same distance from the fulcrum will be faster for the black keys, so the player should You will begin to feel that the touch is bigger than the white key touch.

【0120】このため、図16(E)においては、黒鍵
を割当てる検光板の外周領域141においては、光スイ
ッチのオフ時に偏光軸を偏光板136の偏光軸と直交し
、オン時において平行になるように設定し、白鍵を割当
てる中央領域142においては、オン時において偏光軸
を偏光板136の偏光軸との平行関係から出射光の偏光
軸方向に所定角度傾けた配置とする。このような構成の
検光板を用いることにより、白鍵の感度を相対的に高め
、白鍵と黒鍵のタッチ感度の差を補償することができる
Therefore, in FIG. 16(E), in the outer peripheral area 141 of the analyzer plate to which the black key is assigned, the polarization axis is perpendicular to the polarization axis of the polarizing plate 136 when the optical switch is off, and parallel to the polarization axis when it is on. In the central region 142 to which the white key is assigned, the polarization axis is tilted at a predetermined angle in the direction of the polarization axis of the emitted light from the parallel relationship with the polarization axis of the polarizing plate 136 when turned on. By using an analyzer plate having such a configuration, it is possible to relatively increase the sensitivity of the white keys and compensate for the difference in touch sensitivity between the white keys and the black keys.

【0121】なお、検光板を2つの領域に分ける分けか
たは、図16(E)の形態に限らない。
Note that the method of dividing the analyzer plate into two areas is not limited to the form shown in FIG. 16(E).

【0122】図16(F)は、検光板を2つの領域に分
割する他の方法を示す。検光板137の領域を、黒鍵用
の領域141aと白鍵用領域142aとに分割する。黒
鍵用領域141aは、図16(E)の141と同様な偏
光軸設定をした偏光板とし、白鍵用領域142aは図1
6(E)の142と同様な偏光軸設定をした偏光板とす
る。
FIG. 16(F) shows another method of dividing the analyzer plate into two regions. The area of the analyzer plate 137 is divided into a black key area 141a and a white key area 142a. The black key area 141a is a polarizing plate with the same polarization axis setting as 141 in FIG.
A polarizing plate with the same polarization axis setting as 142 of 6(E) is used.

【0123】なお、検光板の偏光軸の設定は、上述の場
合に限らない。感度の高い領域に直交偏光子を配置し、
感度の低い領域では偏光の旋光方向と逆方向に検光子を
傾ける等、種々の設定が可能である。
Note that the setting of the polarization axis of the analyzer plate is not limited to the above-mentioned case. Place orthogonal polarizers in areas of high sensitivity,
Various settings are possible in areas with low sensitivity, such as tilting the analyzer in the opposite direction to the direction of rotation of polarized light.

【0124】このような構成とすることにより、タッチ
検出鍵盤装置において、鍵の種類、位置によるタッチ感
度の差補償することができる。
With this configuration, it is possible to compensate for differences in touch sensitivity depending on the type and position of keys in the touch detection keyboard device.

【0125】図17は、図16(E)に示すような検光
板の構成例を示す。検光板137を図17(A)に示す
第1板と、図17(B)に示す第2板を重合わせて構成
する。図17(A)に示す第1板においては、透明基板
144の中央領域142に偏光子142を形成し、外側
領域143は透明領域とする。一方、第2板においては
、透明基板145の外側リング状領域141に偏光子を
形成し、中央の領域143を透明領域とする。第1板、
第2板において、領域の境界は同一のものに設定する。 第1板の中央領域142の偏光軸を、図に示すように所
定方向から所定角度傾け、第2板に重ねて図16(E)
に示すような検光板137を形成する。
FIG. 17 shows an example of the structure of the analyzer plate as shown in FIG. 16(E). The analyzer plate 137 is constructed by overlapping a first plate shown in FIG. 17(A) and a second plate shown in FIG. 17(B). In the first plate shown in FIG. 17A, a polarizer 142 is formed in a central region 142 of a transparent substrate 144, and an outer region 143 is a transparent region. On the other hand, in the second plate, a polarizer is formed in the outer ring-shaped region 141 of the transparent substrate 145, and the central region 143 is made a transparent region. 1st board,
In the second board, the boundaries of the regions are set to be the same. The polarization axis of the central region 142 of the first plate is tilted at a predetermined angle from a predetermined direction as shown in the figure, and the polarization axis is overlapped with the second plate as shown in FIG. 16(E).
An analyzer plate 137 as shown in FIG.

【0126】なお、同様の方法により、他の構成の検光
板を作成することもできることは当業者に自明であろう
[0126] It will be obvious to those skilled in the art that analyzing plates of other configurations can also be produced by the same method.

【0127】なお、タッチデータの補正も図11に示す
ものの他、種々の形態が可能である。
[0127] Note that correction of touch data can also be performed in various forms other than the one shown in Fig. 11.

【0128】図18(A)の構成においては、押鍵速度
を表わすタッチデータ(v1)と、遅延されたタッチデ
ータ(v2)の2つの入力信号A、Bに対し、{(A+
B)/2}×(B/A)の演算を行なう演算回路を用い
て、タッチデータを補正する。
In the configuration shown in FIG. 18A, {(A+
Touch data is corrected using an arithmetic circuit that performs the calculation of B)/2}×(B/A).

【0129】図18(B)、(C)は、速度変化の異な
る形態を例示する。図18(B)においては、鍵の変位
がP1からP2に変化する間に、時間Δt経過し、変位
P1での押鍵速度v1と変位P2での押鍵速度v2とが
等しい場合(v1=v2=v)を示す。
FIGS. 18B and 18C illustrate different forms of speed change. In FIG. 18B, when the time Δt elapses while the displacement of the key changes from P1 to P2, and the key pressing speed v1 at the displacement P1 and the key pressing speed v2 at the displacement P2 are equal (v1= v2=v).

【0130】一方、図18(C)は、変位P1から変位
P2に経過する時間差Δtは、図18(B)の場合と同
一であるが、押鍵速度v1が、図18の場合の押鍵速度
vの1.5倍であり、変位P2における押鍵速度v2が
、図18(B)における押鍵速度vの半分である場合を
示す。このような場合、もし押鍵速度として平均値を採
用すると、図18(B)の場合、v1=v2=vであり
、図18(C)の場合、v1=1.5v、v2=0.5
vであり、(v1+v2)/2=vとなって平均速度は
同一である。図18(A)のタッチデータ補正回路を用
いると、このような押鍵形態の検出速度に差を設けるこ
とができる。すなわち、図18(B)の場合、検出速度
V=vであるのに対し、図18(C)の場合、V=3v
となる。このようなタッチデータの利用により、演奏者
の意志に応じて楽音を変化させ、演奏表現力を増すこと
ができる。
On the other hand, in FIG. 18(C), the time difference Δt elapsed from the displacement P1 to the displacement P2 is the same as in the case of FIG. 18(B), but the key pressing speed v1 is the same as that in the case of FIG. This is 1.5 times the speed v, and the key pressing speed v2 at the displacement P2 is half the key pressing speed v in FIG. 18(B). In such a case, if the average value is adopted as the key pressing speed, in the case of FIG. 18(B), v1=v2=v, and in the case of FIG. 18(C), v1=1.5v, v2=0. 5
v, and (v1+v2)/2=v, so the average speeds are the same. By using the touch data correction circuit shown in FIG. 18(A), it is possible to provide a difference in the detection speed of such key press forms. That is, in the case of FIG. 18(B), the detected speed V=v, while in the case of FIG. 18(C), V=3v.
becomes. By using such touch data, musical tones can be changed according to the performer's will, and the expressiveness of the performance can be increased.

【0131】上に述べたような技術は、自動演奏ピアノ
にも応用できる。すなわち、ピアノの各鍵の下にストロ
ークセンサを設け、ピアノを演奏した時のタッチデータ
とキーデータとを自動演奏メモリに入力する。再生時に
はキーデータで音高を制御すると共に、マグネットを用
いて引込む鍵の動きを1つの鍵に対し、時間的に複数段
階の異なるタッチデータで制御することにより、鍵盤動
作および演奏を忠実に再生することが可能となる。また
、タッチ感触もしくは鍵盤動作を忠実に再生できること
により、これをなぞり練習することで著名な演奏家の習
性をも習得することが可能になる。
[0131] The technique described above can also be applied to player pianos. That is, a stroke sensor is provided under each key of the piano, and touch data and key data when playing the piano are input into an automatic performance memory. During playback, the pitch is controlled using key data, and the movement of the key that is pulled in using a magnet is controlled using touch data that differs in time in multiple steps for each key, thereby faithfully reproducing keyboard movements and performances. It becomes possible to do so. Furthermore, by being able to faithfully reproduce touch sensations or keyboard movements, it becomes possible to learn the habits of famous performers by tracing and practicing.

【0132】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
[0132] The present invention has been explained above according to the examples, but
The present invention is not limited to these. for example,
It will be obvious to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, etc. are possible.

【0133】[0133]

【発明の効果】複数の光量変更装置に対して、単一の光
源または受光素子を用いることができるため、特性のば
らつきを低減することができる。
Effects of the Invention Since a single light source or light receiving element can be used for a plurality of light amount changing devices, variations in characteristics can be reduced.

【0134】また、部品数を減少することができるので
、製造原価を低減することができる。
[0134] Furthermore, since the number of parts can be reduced, manufacturing costs can be reduced.

【0135】電子楽器のタッチ検出鍵盤においては、多
数の鍵に対するタッチ検出装置の感度を均質化すること
ができる。
[0135] In the touch detection keyboard of an electronic musical instrument, the sensitivity of the touch detection device to a large number of keys can be made uniform.

【0136】このような鍵盤を用いることにより、表現
力豊かな電子楽器を得ることができる。
[0136] By using such a keyboard, an electronic musical instrument with rich expressive power can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】  システム全体を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the entire system.

【図2】  図1の実施例に用いる光マルチプレクサの
構成例を示す。図2(A)は断面構造を示す断面図、図
2(B)は分解組立図である。
FIG. 2 shows an example of the configuration of an optical multiplexer used in the embodiment of FIG. 1. FIG. 2(A) is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure, and FIG. 2(B) is an exploded view.

【図3】  図1、図2に示す光マルチプレクサの光結
合部の構成を示す。図3(A)は入力信号用ファイバの
光結合部の断面図、図3(B)は中央部光導波路の光結
合部の断面図、図3(C)、(D)はこのような光結合
部を作成する工程を示す断面図である。
3 shows a configuration of an optical coupling section of the optical multiplexer shown in FIGS. 1 and 2. FIG. Figure 3 (A) is a cross-sectional view of the optical coupling part of the input signal fiber, Figure 3 (B) is a cross-sectional diagram of the optical coupling part of the central optical waveguide, and Figures 3 (C) and (D) are cross-sectional views of the optical coupling part of the input signal fiber. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a process of creating a joint.

【図4】  図2に示す光マルチプレクサの光スイッチ
基板の構造を示す。図4(A)は部分斜視図であり、図
4(B)はその一部拡大断面図である。
4 shows the structure of an optical switch board of the optical multiplexer shown in FIG. 2. FIG. FIG. 4(A) is a partial perspective view, and FIG. 4(B) is a partially enlarged cross-sectional view.

【図5】  図1に示す光量変更装置の例としてのタッ
チ検出鍵盤を示す斜視図である。
5 is a perspective view showing a touch detection keyboard as an example of the light amount changing device shown in FIG. 1. FIG.

【図6】  図5に示すタッチ検出鍵盤のタッチ検出に
用いられるストロークセンサを示す。図6(A)はスト
ロークセンサの断面図、図6(B)はその一部斜視図で
ある。
6 shows a stroke sensor used for touch detection of the touch detection keyboard shown in FIG. 5. FIG. FIG. 6(A) is a sectional view of the stroke sensor, and FIG. 6(B) is a partial perspective view thereof.

【図7】  図1の回路において用いられる時分割遅延
回路の構成例を示すブロック図である。
7 is a block diagram showing a configuration example of a time division delay circuit used in the circuit of FIG. 1. FIG.

【図8】  図1に示す実施例に用いられる時分割微分
回路の構成例を示す。図8(A)は回路ブロック図であ
り、図8(B)はその要所における信号波形を示す波形
図である。
8 shows an example of the configuration of a time division differential circuit used in the embodiment shown in FIG. 1. FIG. FIG. 8(A) is a circuit block diagram, and FIG. 8(B) is a waveform diagram showing signal waveforms at key points.

【図9】  図1に示す実施例に用いられる時分割タイ
マカウンタの構成例を示す。図9(A)は回路ブロック
図であり、図9(B)、(C)、(D)は、図9(A)
の回路の要所における信号波形図である。
9 shows a configuration example of a time division timer counter used in the embodiment shown in FIG. 1. FIG. 9(A) is a circuit block diagram, and FIG. 9(B), (C), and (D) are the circuit block diagrams of FIG. 9(A).
FIG. 3 is a signal waveform diagram at key points of the circuit.

【図10】  図1の実施例における利用装置の例を示
す回路図である。
10 is a circuit diagram showing an example of a device used in the embodiment of FIG. 1. FIG.

【図11】  図1に示す実施例と組合わせて用いるこ
とのできるタッチデータ補正回路の例を示すブロック図
である。
11 is a block diagram illustrating an example of a touch data correction circuit that can be used in combination with the embodiment shown in FIG. 1. FIG.

【図12】  図11の回路の要部における信号波形を
示す波形図である。
12 is a waveform diagram showing signal waveforms in essential parts of the circuit in FIG. 11. FIG.

【図13】  図11の回路における極値検出回路の構
成例を示すブロック図および信号波形図である。
13 is a block diagram and a signal waveform diagram showing a configuration example of an extreme value detection circuit in the circuit of FIG. 11. FIG.

【図14】  図11の回路における0以下カット回路
の構成例を示すブロック図および信号波形図である。
14 is a block diagram and a signal waveform diagram showing a configuration example of a zero or less cut circuit in the circuit of FIG. 11. FIG.

【図15】  図11の回路における時分割フリップフ
ロップ回路の構成例を示すブロック図である。
15 is a block diagram showing a configuration example of a time division flip-flop circuit in the circuit of FIG. 11. FIG.

【図16】  本発明の他の実施例に用いるタッチ感度
調整装置の構成を示す。図16(A)はタッチ感度調整
装置の構成を示す断面図、図16(B)は偏光板の構成
を示す平面図、図16(C)〜(F)は、検光板の構成
を示す平面図である。
FIG. 16 shows the configuration of a touch sensitivity adjustment device used in another embodiment of the present invention. FIG. 16(A) is a cross-sectional view showing the configuration of the touch sensitivity adjustment device, FIG. 16(B) is a plan view showing the configuration of the polarizing plate, and FIGS. 16(C) to (F) are plan views showing the configuration of the analyzer plate. It is a diagram.

【図17】  図16(E)に示す検光板の作成方法を
示す。図17(A)はその第1板の構成を示し、図17
(B)はその第2板の構成を示す。
FIG. 17 shows a method for creating the analyzer plate shown in FIG. 16(E). FIG. 17(A) shows the configuration of the first plate, and FIG.
(B) shows the structure of the second plate.

【図18】  本発明の他の実施例によるタッチデータ
補正回路を示す。図18(A)は回路のブロック図、図
18(B)、(C)は、速度変化の例を示すグラフであ
る。
FIG. 18 shows a touch data correction circuit according to another embodiment of the present invention. FIG. 18(A) is a block diagram of the circuit, and FIGS. 18(B) and (C) are graphs showing examples of speed changes.

【図19】  補正回路の変形例を示すブロック図であ
る。
FIG. 19 is a block diagram showing a modification of the correction circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  複数の第1光導波手段と、前記複数の
第1光導波手段と光学的に結合され、単一基板上に2次
元的に配置され、入射光の偏光状態を変化させる複数の
偏光変更手段と、前記偏光変更手段を挾んで配置された
一対の偏光手段であって、少なくともその一方は複数の
領域に分割され、各領域の偏光軸方向が異なる一対の偏
光手段と、前記一対の偏光手段に関し、第1光導波手段
と逆の側に配置された単一の第2光導波手段と、前記複
数の第1光導波手段と前記単一の第2光導波手段とを前
記一対の偏光手段、前記複数の偏光変更手段を介して光
学的に結合する光学系とを有するマルチ光路光学系。
1. A plurality of first optical waveguide means, a plurality of optical waveguides optically coupled to the plurality of first optical waveguide means, arranged two-dimensionally on a single substrate, and for changing the polarization state of incident light. a pair of polarizing means disposed sandwiching the polarization changing means, at least one of which is divided into a plurality of regions, each region having a different polarization axis direction; Regarding the pair of polarizing means, a single second optical waveguide means disposed on the opposite side to the first optical waveguide means, and a plurality of first optical waveguide means and the single second optical waveguide means A multi-light path optical system comprising a pair of polarizing means and an optical system optically coupled via the plurality of polarization changing means.
【請求項2】  請求項1記載のマルチ光路光学系と、
前記複数の第1光導波手段の各々に光学的に結合され、
光入力ポートと、光出力ポートと、光入力ポートから光
出力ポートに向かう光の光量を変化させる変更手段とを
含む複数の光量変更手段と、前記複数の光量変更手段と
対応する複数の鍵を有する鍵盤手段と、前記鍵の押鍵操
作に応じて対応する光量変更手段の変更手段を駆動する
アクチュエータ部とを有する電子楽器のタッチレスポン
ス装置。
2. The multi-optical optical system according to claim 1;
optically coupled to each of the plurality of first optical waveguide means,
A plurality of light amount changing means including an optical input port, an optical output port, and a changing means for changing the amount of light directed from the optical input port to the optical output port, and a plurality of keys corresponding to the plurality of light amount changing means. What is claimed is: 1. A touch response device for an electronic musical instrument, comprising: a keyboard means having a keyboard; and an actuator section that drives a corresponding change means of a light amount change means in response to a key depression operation.
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