JPH10161652A - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で自動演奏モードおよび力覚制御
モードの両方に対応できる電子楽器鍵盤を提供する。 【解決手段】 昇降カム４０を右側に回動させると、こ
れに連動してソレノイドヨーク２２およびソレノイドコ
イル２３が次第に上昇する。昇降カム４０が停止ピン４
１に当接すると、その上昇が停止する。これにより、ソ
レノイドコイル２３とプランジャ２１の相対的な位置を
可変させることができ、アクチュエータを双方向駆動に
することが可能となる。すなわち、プランジャ２１がソ
レノイドコイル２３に対して突出していれば、プランジ
ャ２１は下向きに駆動され、一方、プランジャ２１がソ
レノイドコイル２３に対して引き込まれていれば、プラ
ンジャ２１は上向きに駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、簡易な構成で双方
向の力を付与することができる鍵盤装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鍵盤楽器のうち電子楽器には、人が指で
鍵盤を演奏する手動演奏モードと、電子楽器自体が鍵盤
を駆動する自動演奏モードを有するものがあった。とこ
ろで、自然楽器のピアノの鍵盤は、鍵操作によってハン
マを駆動し、弦を叩いて楽音を発生させる。一方、電子
楽器の鍵盤はハンマ等の機械的要素を駆動する必要がな
いので、簡易な構成で作られるのが一般である。このた
め、電子楽器を演奏した場合、鍵盤のタッチ感が、自然
楽器とかなり異なったものとなってしまう。そこで、手
動演奏モードにあっては、電子楽器の鍵盤のタッチ感を
自然楽器の鍵盤のタッチ感に近づけるため、鍵盤への反
力をアクチュエータを用いて制御することが行われる。
なお、鍵盤への反力は人の指に力覚を与えるものである
ので、本明細書では力覚の観点からこのモードを力覚制
御モードと称する。一方、自動演奏モードにあっては、
楽曲の進行に合わせて鍵盤をアクチュエータを用いて駆
動することが行われる。

【０００３】このような電子楽器に用いられるアクチュ
エータの駆動方式としては、上下２個のアクチュエータ
を設け、これらを個別に駆動制御する方式が知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にアク
チュエータは、コイル、ヨークおよびプランジャから構
成される。上述した方式に用いられる上下２個のアクチ
ュエータでは、プランジャは共通に使用できるが、コイ
ルおよびヨークは別個に設ける必要がある。このため、
部品点数が多く、構造が複雑になり、しかも外形が大き
いものになってしまう。特に、コイルに用いられる銅の
量が２倍必要となる。さらに、アクチュエータを個々に
駆動するため、駆動回路を２系統設ける必要がある。

【０００５】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、簡易な構成で、自動演奏モードおよび力覚制
御モードの両方に対応できる鍵盤装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、コイルとプランジャを有
するアクチュエータと、前記プランジャによって力を受
けるように設けられた鍵盤と、前記鍵盤に付与すべき力
の方向に応じて、前記コイルと前記プランジャの相対的
な位置を変動させる機構部と、前記鍵盤を下向きに付勢
する第１の弾性体と、前記鍵盤を上向きに付勢する第２
の弾性体とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、前記機構
部は、力覚制御モードにおいて、前記プランジャが上方
向または下方向のうちいずれか一方の方向の力を前記鍵
盤に付与するように前記コイルと前記プランジャの相対
的な位置を変動させ、自動演奏モードにおいて、前記プ
ランジャが他方の方向の力を前記鍵盤に付与するように
前記コイルと前記プランジャの相対的な位置を変動させ
ることを特徴とする。

【０００８】また、請求項３に記載の発明は、前記電子
楽器鍵盤を用いた電子楽器であって、力覚制御モードに
おいて、前記アクチュエータが前記鍵盤に付与すべき力
を算出してこれを指示する第１の指令値を出力する第１
の演算手段と、自動演奏モードにおいて、前記アクチュ
エータが前記鍵盤に付与すべき力を算出してこれを指示
する第２の指令値を出力する第２の演算手段と、前記力
覚制御モードでは前記第１の指令値に基づいて前記コイ
ルに給電を行い、前記自動演奏モードでは前記第１の指
令値に基づいて前記コイルに給電を行う給電手段とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
に係わる一実施形態を説明する。１．鍵盤およびその駆動機構 図１は、鍵盤およびその駆動機構を説明するための断面
図である。図１（Ａ），（Ｂ）において、１０は鍵盤で
あって、支点Ａを中心として上下に回動できるように軸
支されており、上方向の回動はストッパ７０によって規
制されている。また、２０はプランジャ２１と一体に構
成される突き上げヘッドである。アクチュエータは、プ
ランジャ２１、ソレノイドヨーク２２、およびソレノイ
ドコイル２３で構成される。ソレノイドヨーク２２とソ
レノイドコイル２３は一体に構成されており、ソレノイ
ドコイル２３に電流が給電されると、ソレノイドコイル
２３とプランジャ２１の間に電磁力が作用し、プランジ
ャ２１が移動するようになっている。なお、図１
（Ａ），（Ｂ）にあっては、ソレノイドコイル２３に電
流が給電されていないものとする。

【００１０】また、２４はガイドプレートであり、ソレ
ノイドヨーク２２と摺接しており、アクチュエータを上
下方向に移動可能に保持している。また、巻きバネ５０
は、鍵盤１０と固定端５１との間に配設され、鍵盤１０
を下方向に付勢する。一方、巻きバネ６０は、ガイドプ
レート２４の下辺とプランジャ２１との間に配設され、
プランジャ２１を上方向に付勢する。ここで、巻きバネ
６０を巻きバネ５０に比して強いバネとし、ソレノイド
コイル２３に電流が給電されない場合には、鍵盤１０は
上方向に付勢される。この場合、上述したように、鍵盤
１０の上方向の回動はストッパ７０により規制されるの
で、ソレノイドコイル２３に電流が給電されない場合に
は、鍵盤１０は、ストッパ７０により規制される位置
（＝レスト位置）に位置する。

【００１１】また、３０はセンサであって、これによ
り、プランジャ２１の位置や速度が検出される。なお、
プランジャ２１と突き上げヘッド２０は、上述したよう
に一体として構成されており、また、鍵盤１０は巻きバ
ネ５０および巻きバネ６０によって上下の両方向から付
勢されているため、突き上げヘッド２０は常に鍵盤１０
に当接しているので、センサ３０の検出結果は、鍵盤１
０の位置情報として利用できる。また、４０は支点Ｂを
中心に回動自在に設けられた昇降カムであり、ソレノイ
ドヨーク２２の下側に設けられている。ここで、昇降カ
ム４０を右側に回動させると、図１（Ａ）に示す状態か
ら図１（Ｂ）に示す状態へ変化する。この場合、昇降カ
ム４０回動に連動して、ソレノイドヨーク２２およびソ
レノイドコイル２３は次第に上昇し、昇降カム４０が停
止ピン４１と当接すると、その上昇が停止する。なお、
カム４０の駆動は、演奏者の操作に応じて、機械的に行
うようにしてもよく、またモーター等により電気的に行
うようにしてもよい。

【００１２】図１（Ａ）に示す状態では、プランジャ２
１がソレノイドヨーク２２から突出している。この状態
でソレノイドコイル２３に電流を給電すると、プランジ
ャ２１には下向きの力が加わる。この力は巻きバネ６０
の付勢力の一部を相殺するように作用するため、鍵盤１
０は、巻きバネ５０の付勢力によって押し下げられる。
したがって、ソレノイドコイル２３に給電する電流の値
を調整すれば、鍵盤１０の位置を制御することができ
る。

【００１３】一方、図１（Ｂ）に示す状態では、プラン
ジャ２１がソレノイドヨーク２２の中に引き込まれてい
る。この状態でソレノイドコイル２３に電流を給電する
と、プランジャ２１には上向きの力が加わる。この力
は、突き上げヘッド２０を介して鍵盤１０に伝達され
る。したがって、人が指で鍵盤１０を押し下げた場合
に、上向きの力を反力として指に付与することができ
る。

【００１４】この例にあっては、自動演奏モードでは図
（Ａ）に示す状態となり、力覚制御モードでは図（Ｂ）
に示す状態となるように、昇降カム４０が図示せぬ駆動
機構によって駆動される。これにより、一つのソレノイ
ドコイル２３によって、プランジャ２１を双方向に駆動
させることが可能となる。

【００１５】２．駆動回路 次に、アクチュエータの駆動回路について図面を参照し
つつ説明する。図２は、駆動回路の主要部を示す回路図
である。図において、１００は自動演奏テーブルであっ
て、そこにはＭＩＤＩ演奏データＭＤを第１のＰＷＭ指
令値Ｐ１に変換するテーブルが格納されている。２００
は力覚制御テーブルであって、そこには、プランジャ２
１の位置情報Ｘ，速度情報Ｘ'および加速度情報Ｘ''と
反力として付与する力覚との関係を規定するテーブルが
格納されており、このテーブルを参照することによって
第２のＰＷＭ指令値Ｐ２が生成される。具体的には、運
動方程式の各項の値を示すパラメータが格納されてい
る。運動方程式は、例えば、Ｆ＝ＭＸ”＋ρＸ’＋ｋＸ
で与えられる。ここで、Ｘは位置情報、Ｘ’は速度情
報、Ｘ”は加速度情報、Ｍは質量、ρは粘性係数、ｋは
バネ係数であり、また、ＭＸ”，ρＸ’，ｋＸは、パラ
メータの組である。そして、ＭＸ”，ρＸ’，ｋＸを加
算した値Ｆに基づいて第２のＰＷＭ指令値Ｐ２が生成さ
れる。

【００１６】また、３００はＰＷＭ回路であって、自動
演奏モードでは第１のＰＷＭ指令値Ｐ１に基づいて、一
方、力覚制御モードでは第２のＰＷＭ指令値Ｐ２に基づ
いて、ＰＷＭ信号Ｐ３を生成する。このＰＷＭ信号Ｐ３
のデューティが高くなる程、ＦＥＴ３０１に流れ込む電
流は増加し、その電流がソレノイドコイル２３に電源Ｖ
ｃｃから給電される。一方、ＰＷＭ信号のデューティが
低くなると、ＦＥＴ３０１はオフ状態に近づき、デュー
ティ０％にてソレノイドコイル２３への給電は停止され
る。なお、ソレノイドコイル２３はインダクタンス成分
を有するため、ＰＷＭ信号Ｐ３の状態が急に変化する
と、ＦＥＴ３０１とソレノイドコイル２３の接続点の電
圧がコイルのキックバック電圧によって電源Ｖｃｃの電
圧を大幅に上回ることがある。ダイオード３０２は、こ
のような大振幅の電圧によって、前記接続点の電圧がＦ
ＥＴ３０１の耐圧を越えないように保護するための保護
回路として機能する。

【００１７】ここで、上述の駆動回路によって付与され
るストローク量Ｘとプランジャ２１の推力Ｆとの関係を
図３，４を用いて説明する。なお、ストローク量Ｘは、
プランジャ２１の移動距離の絶対値を表すものである。
図３に自動演奏モードにおける関係を示し、図４には力
覚制御モードにおける関係を示す。図３，４において、
Ｘ１は、プランジャ２１が各々図１（Ａ），（Ｂ）の状
態にある場合（鍵盤１０がレスト位置にある場合）のス
トローク量である。また、図３のＸ２は、プランジャ２
１が引き込まれる限界におけるストローク量であり、図
４のＸ２は、プランジャ２１が突出できる限界における
ストローク量である。したがって、斜線部分がアクチュ
エータの使用範囲となる。ここで両図を比較すると、両
者は全く逆特性になっていることが判る。これは、ソレ
ノイドコイル２３に給電する電流値を両者で等しくする
と、プランジャ２１に付与される推力Ｆが、ソレノイド
コイル２３とプランジャ２１との相対的な位置関係によ
って定まるからである。

【００１８】このように、ソレノイドコイル２３とプラ
ンジャ２１の相対的な位置を昇降カム４０によって変動
させたので、アクチュエータを双方向駆動とすることが
できる。この場合、ソレノイドコイル２３は単一で足り
るから、部品点数を削減し、小型化を図ることができ
る。また、電流の向きを切り換えることなく、双方向駆
動を実現できるから、駆動回路を簡易に構成することが
できる。また、ソレノイドコイル２３に給電されない場
合には、レスト位置で一定の上方向のバネ負荷を残しな
がら鍵盤１０が釣り合うように巻きバネ５０，６０のバ
ネ定数が設定されるので、低消費電力で鍵盤１０を双方
向に駆動することができる。なお、本実施形態において
は図示せぬ電子音源を有しており、センサ３０により検
出される鍵盤１０の位置に応じて鍵盤１０の押離鍵を判
別し、対応する楽音を電子的に発生するようになってい
る。

【００１９】次に、図２の動作を説明する。まず、使用
者は、力覚制御モードと自動演奏モードのいずれかを選
択する。また、これに応じてカム４０を駆動する。ま
ず、自動演奏モードが選択された場合の動作を説明す
る。このとき、図示せぬ記憶装置に記憶されたＭＩＤＩ
演奏データＭＤが読み出され、あるいは、外部からＭＩ
ＤＩ演奏データＭＤが供給される。このＭＩＤＩ演奏デ
ータＭＤは、押鍵を指示するイベントの場合には、押鍵
を示すキーオンデータ、押す鍵を示すキーコード、押鍵
速度を示すベロシティデータ等からなり、離鍵を指示す
るイベントの場合には、離鍵を示すキーオフデータ、離
す鍵を示すキーコード等からなる。なお、記憶装置にＭ
ＩＤＩ演奏データＭＤを記憶する場合には、各イベント
の発生タイミングを示すタイミングデータをも記憶し、
このタイミングデータの示すタイミングで各イベントの
データが読み出す。

【００２０】記憶装置から読み出され、あるいは、外部
から供給されたＭＩＤＩ演奏データＭＤが押鍵を指示す
るイベントである場合には、自動演奏テーブル１００を
ＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるベロシティデータを
参照してＰＷＭ指令値Ｐ１を得、このＰＷＭ信号指令値
Ｐ１に応じたＰＷＭ信号Ｐ３を生成し、このＰＷＭ信号
Ｐ３をＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるキーコードが
示す鍵に対応するソレノイドコイル２３に供給する。こ
れにより、ＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるキーコー
ドが示す鍵がＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるベロシ
ティデータに示される速度で駆動される。

【００２１】一方、記憶装置から読み出され、あるい
は、外部から供給されたＭＩＤＩ演奏データＭＤが離鍵
を指示するイベントである場合には、ＭＩＤＩ演奏デー
タＭＤに含まれるキーコードが示す鍵に対応するソレノ
イドコイル２３への給電を停止する。これにより、ＭＩ
ＤＩ演奏データＭＤに副慣れるキーコードが示す鍵が離
鍵される。

【００２２】次に、力覚制御モードが選択された場合の
動作を説明する。このとき、力覚制御テーブル２００に
は、前述したように、演奏者により鍵盤１０の押下げに
抗する方向の力を、鍵盤１０の位置、速度、加速度に応
じて発生するためのパラメータが格納されている。そし
て、演奏者が鍵盤１０を押し下げると、センサ３０によ
り、鍵盤１０の位置が検知される。この鍵盤１０の位置
から鍵盤１０の位置の時間変化（＝速度）および鍵盤１
０の速度の時間変化（＝加速度）を算出し、この位置情
報、速度情報および加速度情報で力覚制御テーブルを参
照することにより、ＰＷＭ指令値Ｐ２を得、ＰＷＭ指令
値Ｐ２に応じたＰＷＭ信号Ｐ３を生成し、このＰＷＭ信
号Ｐ３を押し下げられた鍵盤に対応するソレノイドコイ
ル２３に供給する。これにより、押し下げられた鍵盤１
０に対して鍵盤１０の位置、速度、加速度に応じた反力
が付与される。

【００２３】３．力覚制御の具体例 次に、上述した鍵盤装置における力覚制御の具体的構成
を図面を用いて詳細に説明する。図５は、この鍵盤装置
のブロック図である。図において、４００は鍵盤部であ
って、上述した図１（Ｂ）に相当する。なお、電子楽器
には、図示した鍵盤部４００の他、同一構成のものが複
数設けられているが、ここでは省略してある。１０１，
１０２は微分回路であって、センサ３０によって検出さ
れた鍵盤１０の位置情報Ｘを順次微分して、速度情報
Ｘ'と加速度情報Ｘ''を各々生成する。１０４，１０
５，１０６は、マルチプレクサであって、複数の鍵盤部
４００からの位置情報Ｘ、速度情報Ｘ'または加速度情
報Ｘ''を時分割多重して、Ａ／Ｄ変換器１０７，１０
８，１０９に出力する。これにより、Ａ／Ｄ変換器１０
７〜１０９から後段の構成は各鍵盤部４００に対応して
時分割で動作する。

【００２４】また、１１０は位置情報２次元テーブル群
であって、そこには位置情報Ｘと力Ｆ１の関係を規定す
る複数のテーブルが格納されている。この位置情報２次
元テーブル群１１０に速度情報Ｘ'が供給されると、速
度情報Ｘ'に応じて複数のテーブルのうち一つが選択さ
れ、このテーブルを参照して、力Ｆ１を指示する第１の
力覚データＤ１が出力される。例えば、速度情報Ｘ'の
正負によって参照するテーブルを切り換えることができ
る。この場合には、鍵盤１０が押し下げられる場合と押
し戻される場合とで異なる力覚を指に付与することがで
きる。

【００２５】また、１１１は速度情報２次元テーブル群
であって、そこには速度情報Ｘ'と力Ｆ２の関係を規定
する複数のテーブルが格納されている。速度情報２次元
テーブル群１１１に位置情報Ｘが供給されると、位置情
報Ｘに応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、こ
のテーブルを参照して、力Ｆ２を指示する第２の力覚デ
ータＤ２が出力される。

【００２６】１１２は加速度情報２次元テーブル群であ
って、そこには加速度情報Ｘ''と力Ｆ３の関係を規定す
る複数のテーブルが格納されている。加速度情報２次元
テーブル群１１２に位置情報Ｘが供給されると、速度情
報Ｘ'に応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、
このテーブルを参照して、力Ｆ３を指示する第３の力覚
データＤ３が出力される。

【００２７】また、１１３は、ＣＰＵ１１４の制御の下
に例外処理を行うための２次元テーブル群であって、速
度情報Ｘ'および加速度情報Ｘ''とは無関係な力Ｆ４を
指示する力覚データＤ４を出力する。この２次元テーブ
ル群１１３も複数のテーブルから構成され、位置情報Ｘ
に応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、このテ
ーブルを参照して、力覚データＤ４が出力される。例え
ば、ボリュームを操作するとその操作量に応じて外部入
力ＥＸＴの値が変化するように構成し、２次元テーブル
群１１４に所定の変数値を格納しておけば、操作量に応
じてタッチ感を創出できる。

【００２８】第１〜第３の力覚データＤ１〜Ｄ３が加算
器１１５で加算されると、その出力データは、加算器１
１６によって第４の力覚データＤ４と加算される。これ
により、運動方程式の各項の値が加算される。この場合
の運動方程式は、例えば、Ｆ＝ＭＸ”＋ρＸ’＋ｋＸ＋
ｆであり、ＭＸ”＝Ｆ３，ρＸ’＝Ｆ２，ｋＸ＝Ｆ１，
ｆ＝Ｆ４である。

【００２９】こうして算出された加算結果は、第２のＰ
ＷＭ指令値Ｐ２としてＰＷＭテーブル１１７に供給され
る。ＰＷＭテーブル１１７は、ソレノイドコイル２３、
プランジャ２１とヨーク２２によって発生される推力の
ヒシテリシス特性を補正できるように複数のテーブルか
ら構成され、このうちの一つが位置情報Ｘに基づいて選
択される。このため、第２のＰＷＭ指令値Ｐ２がＰＷＭ
テーブル１１７に供給されると、選択されたテーブルが
参照され、第２のＰＷＭ指令値Ｐ２に補正が施された補
正ＰＷＭ指令値Ｐ２'が出力される。そして、ＰＷＭド
ライバ１１８は補正ＰＷＭ指令値Ｐ２'に基づいてソレ
ノイドコイル２３を駆動する。なお、２次元テーブル１
１０〜１１３は、図２に示す力覚制御テーブル２００に
相当し、また、ＰＷＭテーブル１１７とＰＷＭドライバ
１１８は、同図に示すＰＷＭ回路３００、ＦＥＴ３０
１、およびダイオード３０２に相当する。

【００３０】次に、図５を参照して、この電子楽器の動
作を説明する。ここで、鍵盤１０の質量をＭｋ、突き上
げヘッド２０とプランジャ２１の質量をＭｐ、支点Ａか
ら鍵盤１０上の巻きバネ５０までの距離をＬ１、支点Ａ
から鍵盤１０上の突き上げヘッド２０までの距離をＬ
２、支点Ａから鍵盤１０上の指の位置までの距離をＬ３
とする。また、巻きバネ５０，６０のバネ定数をＫ１，
Ｋ２とし、指が鍵盤１０を押し下げる力をＦｆとし、ア
クチュエータの推力をＦａとする。この場合、各要素の
モーメントが釣り合っており、鍵盤１０が静止している
とすると、これらのモーメントの関係は以下に示す式１
で与えられる。ただし、摩擦力は無視するものとし、Ｋ
１＜Ｋ２とする。 Ｆｆ・Ｌ３＝｛Ｆａ＋Ｋ２・Ｘ−（Ｍｋ＋Ｍｐ）・ｇ｝・Ｌ２ −Ｋ１・（Ｌ１／Ｌ２）・Ｘ・Ｌ１ ………式１ 式１を変形すると、式２が導かれる。 Ｆａ＝（Ｌ３／Ｌ２）・Ｆｆ＋（Ｌ１／Ｌ２）²・Ｋ１・Ｘ −Ｋ２＋（Ｍｋ＋Ｍｐ）・ｇ ………式２ ここで、α＝（Ｌ１／Ｌ２）²・Ｋ１、β＝Ｌ３／Ｌ
２、γ＝−Ｋ２＋（Ｍｋ＋Ｍｐ）・ｇとおくと、定数
α，β，γを用いて、ＦａはＸとＦｆの関数で表され以
下に示す式３で与えられる。 Ｆａ＝α・Ｘ＋（β・Ｆｆ＋γ） ………式３

【００３１】式３が成立するのは、例えば、鍵盤１０を
指でそっと押し下げて、レスト位置とエンド位置との間
で鍵盤１０を静止させた場合である。この場合には、指
は鍵盤１０から上向きの反力を力覚として感じる。Ｆａ
は上述した２次元テーブル１１０〜１１３等によって生
成される。上述した応用例によれば、力覚制御モードに
おいて、鍵盤１０が押し下げられる場合と押し戻される
場合とで異なる力覚を指に付与するといったように複雑
な力覚を創出することが可能となる。

【００３２】４．変形例 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、
以下に述べる各種の変形が可能である。 上述した実施形態にあっては、ソレノイドコイル２３
とプランジャ２１の相対的な位置を変化させるのに、昇
降カムを用いてソレノイドヨーク２２とソレノイドコイ
ル２を上下方向に駆動したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、ソレノイドコイル２３とプランジャ２
１の相対的な位置を変化させる機構であればどのような
ものを用いてもよい。例えば、図６に示すように、Ｌ型
の部材ＬＡを支点Ａで軸支し、この部材ＬＡの先端部に
ソレノイドヨーク２２とソレノイドコイル２を固定し
て、部材ＬＡを回動させることによりソレノイドコイル
２３とプランジャ２１の相対的な位置を変化させるよう
にしてもよい。

【００３３】また、図７に示すように支点Ｃで軸支され
るカム機構ＣＭを設け、突き上げヘッド２２とカム機構
ＣＭが水平に接触するように配置してもよい。この場合
は、ソレノイドヨーク２２とソレノイドコイル２を水平
に移動させることによって、ソレノイドコイル２３とプ
ランジャ２１の相対的な位置を変化させることができ
る。

【００３４】上述した実施形態において、巻きバネ５
０は鍵盤１０の上側に、巻きバネ６０、アクチュエータ
および昇降カム４０は鍵盤１０の下側に配設されていた
が、これらを逆に配置するようにしてもよい。また、巻
きバネ５０，６０は、板バネ等の弾性体であってもよ
い。

【００３５】上述した実施形態において、センサ３０
は、光学的に位置を検出するものの他、歪みゲージを用
いて電気的に位置を検出するものであってもよい。ま
た、上述した応用例にあっては、センサ３０で位置情報
Ｘのみを検出する例を説明したが、センサ３０で速度、
加速度を検出してもよい。また、センサ３０は、力覚制
御モードにおいて力覚を決定するための鍵盤位置（速度
・加速度）情報を得るために用いたが、フィードバック
サーボループで制御を行う自動演奏モードにおいて、セ
ンサ３０を鍵盤位置（速度）のフィードバックセンサと
して使用するようにしてもよい。

【００３６】上述した実施形態において、複数の鍵盤
１０から構成される電子楽器鍵盤の一部を自動演奏モー
ドとし、他の部分を力覚制御モードとなるようにしても
よい。この場合には、一部の鍵盤を図１（Ａ）の状態と
し、その他の鍵盤を図１（Ｂ）の状態になるように昇降
カム４０を制御すればよい。これにより、自動演奏モー
ドで伴奏パートを自動演奏しつつ、力覚制御モードでメ
ロディパートを手動演奏するといった連弾を行うことが
可能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の発明特定事
項によれば、コイルとプランジャの相対的な位置を可変
することによって、一つのアクチュエータで鍵盤を双方
向に駆動できるようにしたので、簡易な構成で自動演奏
と手動演奏を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係わる鍵盤およびその
駆動機構を説明するための断面図である。

【図２】 同実施形態に用いられるアクチュエータの駆
動回路の主要部を示す回路図である。

【図３】 同実施形態の力覚制御モードにおけるプラン
ジャの推力とそのストローク量との関係を示すグラフで
ある。

【図４】 同実施形態の自動演奏モードにおけるプラン
ジャの推力とそのストローク量との関係を示すグラフで
ある。

【図５】 同実施形態の応用例を説明するための回路図
である。

【図６】 同実施形態に係わる鍵盤およびその駆動機構
の変形例を説明するための断面図である。

【図７】 同実施形態に係わる鍵盤およびその駆動機構
の変形例を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１０…鍵盤、２３…ソレノイドコイル（コイル）、２１
…プランジャ、４１…昇降カム（機構部）、５０…巻き
バネ（第１の弾性体）、６０…巻きバネ（第２の弾性
体）、１００…自動演奏テーブル（第２の演算手段）、
２００…力覚制御テーブル（第１の演算手段）、Ｐ１…
第１のＰＷＭ指令値（第２の指令値）、Ｐ２…第２のＰ
ＷＭ指令値（第１の指令値）、３００…ＰＷＭ回路（給
電手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルとプランジャを有するアクチュエ
   ータと、 前記プランジャによって力を受けるように設けられた鍵
   盤と、 前記鍵盤に付与すべき力の方向に応じて、前記コイルと
   前記プランジャの相対的な位置を変動させる機構部と、 前記鍵盤を下向きに付勢する第１の弾性体と、 前記鍵盤を上向きに付勢する第２の弾性体とを備えたこ
   とを特徴とする鍵盤装置。
2. 【請求項２】 前記機構部は、力覚制御モードにおい
   て、前記プランジャが上方向または下方向のうちいずれ
   か一方の方向の力を前記鍵盤に付与するように前記コイ
   ルと前記プランジャの相対的な位置を変動させ、自動演
   奏モードにおいて、前記プランジャが他方の方向の力を
   前記鍵盤に付与するように前記コイルと前記プランジャ
   の相対的な位置を変動させることを特徴とする請求項１
   に記載の鍵盤装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した鍵盤
   装置において、 力覚制御モードにおいて、前記アクチュエータが前記鍵
   盤に付与すべき力を算出してこれを指示する第１の指令
   値を出力する第１の演算手段と 自動演奏モードにおいて、前記アクチュエータが前記鍵
   盤に付与すべき力を算出してこれを指示する第２の指令
   値を出力する第２の演算手段と、 前記力覚制御モードでは前記第１の指令値に基づいて前
   記コイルに給電を行い、前記自動演奏モードでは前記第
   １の指令値に基づいて前記コイルに給電を行う給電手段
   とを備えたことを特徴とする鍵盤装置。