JPH11161268A - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な構造で、操作性に優れたアフ
タータッチ機能を可能にする。 【解決手段】 鍵１に設けられたゴムスイッチ９は、鍵
１の押下操作に応じてオン状態となって鍵１に対応する
音高データ及びベロシティデータを入力する。圧力セン
サＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ及びＳｄは、鍵１の可撓性の操作部
１ａの異なる位置に設けられ、押下状態の鍵１が偏椅操
作されたことを、操作部１ａの撓み状態に応じて突起１
９から受ける圧力変化により検出して偏椅情報を発生す
る。この鍵盤装置のシステムは、この偏椅情報に応じ
て、入力された音高データに対してアフタータッチ処理
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍵盤操作によって
楽音情報を入力する鍵盤装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子楽器等の鍵盤装置の中には、
鍵盤を支持するシャーシに取り付けられたフレーム全体
を押鍵方向に対して回動可能な構造にしたり、あるいは
左右に移動可能な構造にしたものがある。そして、鍵の
押下操作の後、フレーム全体を回動又は移動させて、い
わゆるアフタータッチの機能を実現している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の鍵盤装置は、フレーム全体を動かす構造であるた
め、構造が複雑になり、装置が高価になるという問題が
あった。また、可動するフレーム自体の重量のために、
軽く柔軟な操作性が得られないため、デリケートなアフ
タータッチができないという問題があった。本発明の課
題は、簡単かつ安価な構造で、操作性に優れたアフター
タッチ機能を可能にすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、鍵盤の各鍵の
押下操作に応じてオン状態となって当該鍵に対応する楽
音情報を入力するスイッチ手段と、押下状態の鍵が偏椅
操作されたことを検出して偏椅情報を発生する偏椅検出
手段と、偏椅情報に応じて、入力された楽音情報に対し
てアフタータッチ処理を行う情報処理手段と、を有する
を備えた構成になっている。本発明によれば、押下した
後の鍵の偏椅操作を検出して、各鍵ごとにアフタータッ
チ処理を行う。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１〜第３実施形
態について図を参照して説明する。図１〜図４は、第１
実施形態における鍵盤装置における鍵の構造を示す図で
ある。各鍵１は、図示していないバネ部材を介して固定
部であるシャーシ２に弾性的に取付けられている。すな
わち、鍵１は、このバネ部材によって通常は上方向に付
勢されており、図１に示すように、鍵１の下側に形成さ
れたＬ字型の突起部３の端部４がシャーシ２に設けられ
た上限ストッパ５に当接して位置決めされている。演奏
の際には、鍵１が押下されてバネ部材の付勢力に反発し
て下方向に変位する。そして、突起部３の端部６がシャ
ーシ２に設けられた下限ストッパ７に当接する位置で停
止する。

【０００６】鍵１の突起部３よりさらに奥には、鍵１の
下側に突起したアクチュエータ部８が形成されている。
このアクチュエータ部８の先端には、ほぼ円筒型のゴム
スイッチ９の一方の端部が固定されている。そして、図
２（１）に示すように、シャーシ２に形成された孔２ａ
を貫通したゴムスイッチ９の他方の端部が、シャーシ２
の下側に取り付けられたプリント基板１０の上面に固定
されている。

【０００７】ゴムスイッチ９は、図２（２）に示すよう
に、やや肉厚の円筒部１１のプリント基板１０に近い側
に、薄膜構造のドーム型のドーム部１２が形成され、ド
ーム部１２の下端部がプリント基板１０に固定されてい
る。このドーム部１２の下端部側の下面には、リング形
状の導電ゴム接点１３が固定され、この導電ゴム接点１
３に対向するプリント基板１０の上面における位置に
は、導電ゴム接点１３と同じ形状の導電ゴム接点１４が
固定されている。また、ドーム部１２の中央下面には、
円板形状の導電ゴム接点１５が固定され、この導電ゴム
接点１５に対向するプリント基板１０の上面における位
置には、導電ゴム接点１５と同じ形状の導電ゴム接点１
６が固定されている。

【０００８】導電ゴム接点１３及び１４、並びに導電ゴ
ム接点１５及び１６は、それぞれ接触によってオン状態
になる。図２（２）は鍵１が押鍵される前の状態を示し
ており、この状態では、導電ゴム接点１３及び１４は、
所定の間隔だけ離れてオフ状態になっている。また、導
電ゴム接点１５及び１６は、導電ゴム接点１３及び１４
の間隔よりもさらに大きな間隔だけ離れてオフ状態にな
っている。すなわち、ゴムスイッチ９は、各鍵１の押下
操作に応じてオン状態となって、その鍵１に対応する楽
音情報を入力するスイッチ手段を構成している。

【０００９】鍵１が押鍵された場合には、その押鍵に応
じてアクチュエータ部８も下降するので、ゴムスイッチ
９が下方向の応力を受ける。この応力に対して、肉厚の
円筒部１１は変形せず、薄膜構造のドーム部１２が変形
する。この変形により、まず、導電ゴム接点１３及び１
４がオン状態になり、次に導電ゴム接点１５及び１６が
オン状態になる。すなわち、鍵１の押下操作に応じて、
２組のスイッチが時間差をもってシーケンシャルにオン
状態になる。したがって、この時間差は押鍵速度によっ
て変化することになる。以下、導電ゴム接点１３及び１
４で構成されるスイッチをＳ１（ｎ）、導電ゴム接点１
５及び１６で構成されるスイッチをＳ２（ｎ）と称す
る。ｎは鍵の番号である。

【００１０】図１において、鍵１の先端側すなわち指が
当たる操作部１ａは、鍵１の他の部分よりも薄い可撓性
の構造になっている。この可撓性の操作部１ａの下側に
は、プリント基板１７が２本のビス１８によって固定さ
れている。このプリント基板１７の上面、すなわち操作
部１ａの下面に対向する面には、４つの圧力センサＳ
ａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄが設けられている。また、各圧力
センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄに対向する操作部１ａの
下面には、４つの突起１９が形成されている。

【００１１】いま、鍵１が押下されて鍵１の突起部３の
端部６が下限ストッパ７に当接するまでは、操作部１ａ
が撓むことはない。しかし、さらに鍵１が押下されて下
限ストッパ７によって押下が規制された後、この操作部
１ａをさらに押圧した場合には、操作部１ａが撓むこと
になる。この結果、図３に示すように、鍵１の操作部１
ａの左側の矢印で示す位置が押圧されると、その押圧に
応じて圧力センサＳｂにより圧力変化が検出される。ま
た、図４に示すように、鍵１の操作部１ａの手前側の矢
印で示す位置が押圧されると、その押圧に応じて圧力セ
ンサＳｃにより圧力変化が検出される。

【００１２】すなわち、圧力センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、
Ｓｄは、鍵１の可撓性の操作部１ａの異なる位置に設け
られ、押下状態の鍵１の偏椅操作による操作部１ａの撓
み状態に応じた圧力変化を偏椅情報として発生する。な
お、これら各圧力センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、そ
れぞれピッチベンド効果の増大、減少、モジュレーショ
ン効果の増大、減少を入力する手段を構成する。また、
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄがあらかじめ設定した閾値を超
えた圧力値を示す場合に、オン状態と判断される。

【００１３】図５は、第１実施形態における鍵盤装置の
システム構成を示すブロック図である。ＣＰＵ２０は、
システムバス２１を介して、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、
楽音発生装置２４、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース２
５に接続され、システムバス２１を介して各部の間でコ
マンド及びデータを授受して、この装置を全体的に制御
する。ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２０が実行するプログラ
ム、電源オン時のイニシャライズにおける初期データ、
その他楽音発生に必要な固定データや関数テーブルのデ
ータ等を記憶している。ＲＡＭ２３は、この装置の制御
に必要なフラグ、レジスタ、ポインタのためのエリア、
及び入力されたデータを一時的に記憶するバッファエリ
ア等を備えている。

【００１４】楽音発生装置２４は、ＣＰＵ２０の発音指
令、楽音情報等に応じて、楽音波形メモリ（図示せず）
から波形データを読み出して楽音信号を生成する。Ｄ／
Ａコンバータ２６は、楽音発生装置２４から出力される
楽音信号をディジタル信号からアナログ信号に変換す
る。発音回路２７は、Ｄ／Ａコンバータ２６から出力さ
れる楽音信号に対して、フィルタ処理、増幅処理等の必
要な信号処理を施して、図示しないスピーカに出力して
発音させる。

【００１５】入出力インタフェース２５は、各鍵１のゴ
ムスイッチ９からなる鍵盤音高スイッチ２８、圧力セン
サＳａ及びＳｂからなるピッチベンダスイッチ２９、圧
力センサＳｃ及びＳｄからなるモジュレーションスイッ
チ３０に接続されており、入力された音高情報、圧力情
報等をシステムバス２１を介してＣＰＵ２０に入力す
る。

【００１６】次に、第１実施形態の動作について、ＣＰ
Ｕ１の動作フローチャートを参照して説明する。図６
は、ＣＰＵ１のメインルーチンのフローである。この処
理では、所定のイニシャライズ処理（ステップＡ１）の
後、鍵盤処理（ステップＡ２）、センサ処理（ステップ
Ａ３）、発音制御処理（ステップＡ４）、その他の処理
（ステップＡ５）を繰り返し実行する。図７は、タイマ
インタラプト処理１であり、タイマインタラプトごと
に、ＲＡＭ２３のタイマレジスタ１のタイマ値Ｔ１をデ
クリメントする。また、図８は、タイマインタラプト処
理２であり、タイマインタラプトごとに、ＲＡＭ２３の
タイマレジスタ２のタイマ値Ｔ２をインクリメントす
る。

【００１７】図９は、図６のステップＡ２における鍵盤
処理のフローである。この処理では、鍵番号を示すポイ
ンタＮを０にセットし（ステップＢ１）、Ｎをインクリ
メントしながら、導電ゴム接点１３及び１４で構成され
るスイッチＳ１（Ｎ）、及び、導電ゴム接点１５及び１
６で構成されるスイッチＳ２（Ｎ）のオン・オフ状態を
検出する。まず、Ｓ１（Ｎ）の状態を判別し（ステップ
Ｂ２）、このスイッチがオフからオンに変化した場合
は、レジスタＴＳ（Ｎ）にタイマインタラプト２のＴ２
の値をセットし（ステップＢ３）、フラグＫＦ（Ｎ）に
１をセットする（ステップＢ４）。

【００１８】ステップＢ２において、Ｓ１（Ｎ）がオン
からオフに変化した場合には、フラグＯＮ（Ｎ）に０を
セットする（ステップＢ５）。この後、又はステップＢ
４においてフラグをセットした後は、Ｎをインクリメン
トする（ステップＢ６）。そして、Ｎが鍵の最大数を超
えたか否かを判別し（ステップＢ７）、最大数以下であ
る場合にはステップＢ２に移行して、Ｎで指定したＳ１
（Ｎ）の状態を判別する。

【００１９】Ｓ１（Ｎ）に変化がない場合は、ＫＦ
（Ｎ）が１であるか否かを判別する（ステップＢ８）。
すなわち、Ｓ１（Ｎ）がすでにオン状態になっているか
否かを判別する。このフラグが１である場合には、Ｓ２
（Ｎ）がオン状態になったか否かを判別し（ステップＢ
９）、このスイッチがオンの場合は、フラグＯＮ（Ｎ）
に１をセットする（ステップＢ１０）。また、レジスタ
ＴＥ（Ｎ）にＴ２の値をセットする（ステップＢ１
１）。

【００２０】次に、ＴＥ（Ｎ）−ＴＳ（Ｎ）を計算し
て、Ｓ１（Ｎ）がオンになったときからＳ２（Ｎ）がオ
ンになるまでの時間差を求める。そして、ＲＯＭ２２の
ベロシティデータの関数テーブルを参照する。図１０は
関数テーブルの概略である。図１０の関数は、時間差Ｔ
Ｅ（ｎ）−ＴＳ（ｎ）を変数とした場合に、ベロシティ
データとの関係がｆ｛ＴＥ（ｎ）−ＴＳ（ｎ）｝で表す
反比例の関係であることを示している。すなわち、時間
差が小さいほど押鍵速度が速いので、ベロシティは大き
くなる。この関数テーブルによって、ｆ｛ＴＥ（Ｎ）−
ＴＳ（Ｎ）｝を求めて、レジスタＶＥＬ（Ｎ）にその値
をセットする（ステップＢ１２）。この後、ＫＦ（Ｎ）
に０をセットして（ステップＢ１７）、Ｎをインクリメ
ントする（ステップＢ６）。なお、ステップＢ８におい
てＫＦ（Ｎ）が０である場合、若しくはステップＢ９に
おいてＳ２（Ｎ）がオフである場合にも、ステップＢ６
においてＮをインクリメントする。そして、Ｎが鍵の最
大数を超えたか否かを判別し（ステップＢ７）、最大数
以下である場合にはステップＢ２に移行して、Ｎで指定
したＳ１（Ｎ）の状態を判別する。

【００２１】ステップＢ７において、Ｎが鍵の最大数を
超えた場合には、すべてのＫＦ（ｎ）が０であるか否か
を判別する（ステップＢ１８）。すなわち、Ｓ１（Ｎ）
がオン状態でかつＳ２（Ｎ）がオン状態になっていない
押鍵途中の鍵が１つもないか否かを判別する。すべての
ＫＦ（ｎ）が０である場合には、Ｔ２の値を０にする
（ステップＢ１９）。そして、この鍵盤処理のフローを
終了する。すべてのＫＦ（ｎ）が０でない場合には、ま
だ押鍵途中の鍵が存在するので、Ｔ２の値を０にするこ
となく鍵盤処理のフローを終了する。

【００２２】図１１は、図６のステップＡ３におけるセ
ンサ処理のフローである。この処理では、一定時間ごと
にインクリメントされるＴ１の値が０であるか否かを判
別し（ステップＣ１）、０でない場合にはセンサを検索
するタイミングではなく、このフローを終了する。Ｔ１
の値が０である場合には、Ｔ１に所定値をセットして
（ステップＣ２）、ポインタＮを０にセットする（ステ
ップＣ３）。そして、Ｎをインクリメントしながら、フ
ラグＯＮ（Ｎ）が１であるか否か、すなわち鍵番号Ｎの
鍵が押鍵状態であるか否かを判別する（ステップＣ
４）。

【００２３】ＯＮ（Ｎ）が１である場合には、鍵の可撓
性の操作部の下側の圧力センサの状態を検出する。ま
ず、Ｓａ（Ｎ）がオンであるか否かを判別する（ステッ
プＣ５）。オンである場合には、Ｓａ（Ｎ）の値をピッ
チベンド変化用のレジスタΔＰ（Ｎ）にセットする（ス
テップＣ６）。Ｓａ（Ｎ）がオンでない場合には、Ｓｂ
（Ｎ）がオンであるか否かを判別する（ステップＣ
７）。オンである場合には、Ｓｂ（Ｎ）のマイナス値を
ΔＰ（Ｎ）にセットする（ステップＣ８）。Ｓａ（Ｎ）
及びＳｂ（Ｎ）もともにオフである場合には、ΔＰ
（Ｎ）に０をセットする（ステップＣ９）。

【００２４】次に、Ｓｃ（Ｎ）がオンであるか否かを判
別する（ステップＣ１０）。オンである場合には、Ｓｃ
（Ｎ）の値をモジュレーション変化用のレジスタΔＭ
（Ｎ）にセットする（ステップＣ１１）。Ｓｃ（Ｎ）が
オンでない場合には、Ｓｄ（Ｎ）がオンであるか否かを
判別する（ステップＣ１２）。オンである場合には、Ｓ
ｄ（Ｎ）のマイナス値をΔＭ（Ｎ）にセットする（ステ
ップＣ１３）。Ｓｃ（Ｎ）及びＳｄ（Ｎ）もともにオフ
である場合には、ΔＭ（Ｎ）に０をセットする（ステッ
プＣ１４）。

【００２５】次に、Ｎをインクリメントする（ステップ
Ｃ１５）。なお、ステップＣ４においてＯＮ（Ｎ）が０
である場合、すなわち鍵番号Ｎの鍵が押鍵状態でない場
合にも、Ｎをインクリメントする。そして、Ｎが鍵の最
大数を超えたか否かを判別する（ステップＣ１６）。Ｎ
が鍵の最大数以下である場合には、ステップＣ４に移行
して、上記のように各圧力センサの状態を検出する。Ｎ
が鍵の最大数を超えた場合には、このセンサ処理のフロ
ーを終了する。

【００２６】図１２は、図６のステップＡ４における発
音制御処理のフローである。この処理では、ポインタＮ
を０にセットして（ステップＤ１）、Ｎをインクリメン
トしながら、ＯＮ（Ｎ）の状態を判断する。すなわち、
フラグＯＮ（Ｎ）が１であるか否かを判別し（ステップ
Ｄ２）、このフラグが１である場合には、鍵番号Ｎの鍵
から入力された楽音データをΔＰ（Ｎ）及びΔＭ（Ｎ）
により補正して、実際に発音する楽音データＦ（Ｎ）を
生成する（ステップＤ３）。そして、Ｆ（Ｎ）及びＶＥ
Ｌ（Ｎ）に基づいて、楽音発生装置２４に対して発音を
指示する（ステップＤ４）。そして、ＯＮ（Ｎ）に０を
セットする（ステップＤ５）。

【００２７】ステップＤ２において、ＯＮ（Ｎ）が０で
ある場合には、Ｆ（Ｎ）の楽音データで発音中であるか
否かを判別し（ステップＤ６）、発音中である場合に
は、消音指示をする（ステップＤ７）。消音指示の後、
又はステップＤ５のフラグ処理の後は、Ｎをインクリメ
ントし（ステップＤ８）、Ｎが鍵の最大数を超えたか否
かを判別する（ステップＤ９）。最大数以下の場合は、
ステップＤ２に移行して、ＯＮ（Ｎ）が１であるか否か
を判別する。ステップＤ９において、Ｎが鍵の最大数を
超えた場合には、この発音制御処理のフローを終了す
る。

【００２８】このように、上記第１実施形態によれば、
Ｓ１（ｎ）及びＳ２（ｎ）は、鍵盤の各鍵の押下操作に
応じてオン状態となって鍵に対応する楽音情報である音
高データ及びベロシティデータを入力するスイッチ手段
を構成する。また、圧力センサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ及びＳ
ｄは、各鍵１の可撓性の操作部１ａの異なる位置に設け
られた複数の圧力センサで構成され、押下状態の鍵１が
偏椅操作されたことを、操作部１ａの撓み状態に応じた
圧力変化により検出して偏椅情報を発生する偏椅検出手
段を構成する。そして、ＣＰＵ２０は、この偏椅情報に
応じて、入力された楽音情報に対してアフタータッチ処
理を行う情報処理手段を構成する。このような構成によ
れば、押下した後の鍵の偏椅操作を検出して、各鍵ごと
にアフタータッチ処理を行う。したがって、簡単かつ安
価な構造で、操作性に優れたアフタータッチ機能を可能
にする。

【００２９】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。図１３は、第２実施形態における鍵の構造を示す
断面図であり、第１実施形態における図１に対応してい
る。ここで、第１実施形態の構成と同じものは、同一の
符号で示し、その説明は省略する。第２実施形態の鍵の
構造の特徴は、ゴムスイッチ３１にある。図１４（１）
は、図１３のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１４
（２）はそのゴムスイッチ３１の一部を示す拡大図であ
る。

【００３０】図１４（２）において、導電ゴム接点１３
及び１４については、第１実施形態と同じ構造であり、
鍵の押下操作によってオン状態になる導電スイッチＳ１
（ｎ）を構成している。ゴムスイッチ３１のドーム部１
２の中央下面には、左右に分かれた２つのゴム接点３２
及び３３が設けられ、これらゴム接点３２及び３３に対
応するプリント基板１０の上面には、ゴム接点３４及び
３５が設けられている。ゴム接点３４及び３５は、ゴム
接点３２及び３３による押圧によって圧力情報を発生す
る圧力センサで構成されている。

【００３１】図１５は、ゴムスイッチの等価回路を示す
図である。導電ゴム接点１３及び１４からなる導電スイ
ッチ３６は、スイッチＳＷ１とオン抵抗Ｒ１との直列回
路で表され、端子ＳＷ及び端子ＣＯＭ間の電圧値をオン
・オフ信号として検出することができる。ゴム接点３２
及び３４からなる左感圧スイッチ（ＬＰ）３７は、スイ
ッチＳＷ２と圧力に応じて抵抗値が変化する可変抵抗Ｖ
Ｒ１との直列回路で表され、端子ＬＰ及び端子ＣＯＭ間
の電圧値を圧力値として検出することができる。ゴム接
点３４及び３６からなる右感圧スイッチ（ＲＰ）３８
は、スイッチＳＷ３と圧力に応じて抵抗値が変化する可
変抵抗ＶＲ２との直列回路で表され、端子ＲＰ及び端子
ＣＯＭ間の電圧値を圧力値として検出することができ
る。ここで、スイッチＳＷ２及びＳＷ３は、偏椅操作に
よって受ける圧力値の閾値に相当するものであり、左感
圧スイッチ（ＬＰ）３７及び右感圧スイッチ（ＲＰ）３
８は、この閾値を超えた圧力値を示す場合に、オン状態
と判断される。

【００３２】図１６は、鍵の押下操作の経過におけるゴ
ムスイッチ３１の変形状態を示す図である。図１６
（１）は、押下される前の状態を示し、導電スイッチ３
６、並びに、左感圧スイッチ（ＬＰ）３７及び右感圧ス
イッチ（ＲＰ）３８がすべてオフ状態になっている。図
１６（２）は、鍵の押下操作によってゴムスイッチ３１
が変形した結果、導電スイッチ３６がオン状態になり、
左感圧スイッチ（ＬＰ）３７及び右感圧スイッチ（Ｒ
Ｐ）３８が接触した状態を示している。図１６（３）
は、押下操作された鍵の左側の矢印の位置をさらに押圧
された偏椅操作の状態を示し、左感圧スイッチ（ＬＰ）
３７が受ける圧力の方が右感圧スイッチ（ＲＰ）３８が
受ける圧力よりも大きくなる。

【００３３】図１７は、第２実施形態のシステム構成を
示すブロック図である。この図において、図５に示した
第１実施形態のシステム構成を同じ部分については、同
一の符号で表すとともに、説明は省略する。図１７に示
すように、入出力インタフェース２５には、導電スイッ
チ３６、左感圧スイッチ３７及び右感圧スイッチ３８が
接続されている。したがって、ＣＰＵ２０は、バス２１
を介して、入出力インタフェース２５から鍵の押下操作
及び偏椅操作の状態を検出できる。

【００３４】次に、第２実施形態の動作について、ＣＰ
Ｕ２０のフローを参照して説明する。なお、第２実施形
態におけるフローのうち、メインフロー、タイマインタ
ラプト処理のフロー及び発音制御処理のフローについて
は、図６〜図８及び図１２に示した第１実施形態のフロ
ーと同じであるので、図面及び説明は省略する。

【００３５】図１８は、第２実施形態における鍵盤処理
のフローである。この処理では、鍵番号を示すポインタ
Ｎを０にセットし（ステップＥ１）、Ｎをインクリメン
トしながら、導電ゴム接点１３及び１４で構成されるス
イッチＳ１（Ｎ）のオン・オフ状態を検出する。すなわ
ち、Ｓ１（Ｎ）の状態を判別し（ステップＥ２）、この
スイッチがオフからオンに変化した場合は、レジスタＴ
Ｓ（Ｎ）にタイマインタラプト２のＴ２の値をセットし
（ステップＥ３）、フラグＫＦ（Ｎ）に１をセットする
（ステップＥ４）。

【００３６】ステップＥ２において、Ｓ１（Ｎ）がオン
からオフに変化した場合には、フラグＯＮ（Ｎ）に０を
セットする（ステップＥ５）。この後、又はステップＥ
４においてフラグをセットした後は、Ｎをインクリメン
トする（ステップＥ６）。そして、Ｎが鍵の最大数を超
えたか否かを判別し（ステップＥ７）、最大数以下であ
る場合にはステップＥ２に移行して、Ｎで指定したＳ１
（Ｎ）の状態を判別する。

【００３７】Ｓ１（Ｎ）に変化がない場合は、ＫＦ
（Ｎ）が１であるか否かを判別する（ステップＥ８）。
すなわち、Ｓ１（Ｎ）がすでにオン状態になっているか
否かを判別する。このフラグが１である場合には、左感
圧スイッチＳＬ（Ｎ）がオン状態になったか否かを判別
し（ステップＥ９）、このスイッチがオンの場合は、レ
ジスタＴＥＬ（Ｎ）にＴ２の値をセットする（ステップ
Ｅ１０）。ステップＥ９において左感圧スイッチＳＬ
（Ｎ）がオフ状態である場合には、右感圧スイッチＲＰ
（Ｎ）がオン状態になっているか否かを判別し（ステッ
プＥ１１）、このスイッチがオンの場合は、レジスタＴ
ＥＲ（Ｎ）にＴ２の値をセットする（ステップＥ１
２）。

【００３８】次に、フラグＯＮ（Ｎ）に１をセットし
（ステップＥ１３）、時間差ＴＥＬ（Ｎ）−ＴＳ（Ｎ）
を計算し、時間差ＴＥＲ（Ｎ）−ＴＳ（Ｎ）を計算し
て、その相加平均を計算する。そして、ＲＯＭ２２のベ
ロシティデータの関数テーブルを参照する。この関数テ
ーブルについては、第１実施形態における図１０に示す
反比例の関係と同じである。ただし、この場合の関係で
は、時間差の平均値である｛ＴＥＬ（ｎ）＋ＴＥＲ
（ｎ）−２ＴＳ（ｎ）｝／２を変数とて、ベロシティデ
ータとの関係がｆ［｛ＴＥＬ（ｎ）＋ＴＥＲ（ｎ）−２
ＴＳ（ｎ）｝／２］で表される。そして、時間差が小さ
いほど押鍵速度が速いので、ベロシティは大きくなる。
この関数テーブルによって求めた値を、レジスタＶＥＬ
（Ｎ）にセットする（ステップＥ１４）。この後、ＫＦ
（Ｎ）に０をセットして（ステップＥ１５）、Ｎをイン
クリメントする（ステップＥ６）。なお、ステップＥ８
においてＫＦ（Ｎ）が０である場合、又はステップＥ９
においてＳＬ（Ｎ）がオフで、かつステップＥ１１にお
いてＳＲ（Ｎ）がオフである場合にも、ステップＥ６に
おいてＮをインクリメントする。そして、Ｎが鍵の最大
数を超えたか否かを判別し（ステップＥ７）、最大数以
下である場合にはステップＥ２に移行して、Ｎで指定し
たＳ（Ｎ）の状態を判別する。

【００３９】ステップＥ７において、Ｎが鍵の最大数を
超えた場合には、すべてのＫＦ（ｎ）が０であるか否か
を判別する（ステップＥ１６）。すなわち、Ｓ（Ｎ）が
オン状態でかつＳＬ（Ｎ）及びＳＲ（Ｎ）がオン状態に
なっていない押鍵途中の鍵が１つもないか否かを判別す
る。すべてのＫＦ（ｎ）が０である場合には、Ｔ２の値
を０にする（ステップＥ１７）。そして、この鍵盤処理
のフローを終了する。すべてのＫＦ（ｎ）が０でない場
合には、まだ押鍵途中の鍵が存在するので、Ｔ２の値を
０にすることなく鍵盤処理のフローを終了する。

【００４０】図１９は、第２実施形態におけるセンサ処
理のフローである。この処理では、一定時間ごとにイン
クリメントされるＴ１の値が０であるか否かを判別し
（ステップＦ１）、０でない場合にはセンサ検索のタイ
ミングではなく、このフローを終了する。Ｔ１の値が０
である場合には、Ｔ１に所定値をセットして（ステップ
Ｆ２）、ポインタＮを０にセットする（ステップＦ
３）。そして、Ｎをインクリメントしながら、フラグＯ
Ｎ（Ｎ）が１であるか否か、すなわち鍵番号Ｎの鍵が押
鍵状態であるか否かを判別する（ステップＦ４）。

【００４１】ＯＮ（Ｎ）が１である場合には、左右の感
圧スイッチ３７及び３８の状態を検出する。すなわち、
ＳＬ（Ｎ）がオンであるか否かを判別する（ステップＦ
５）。オンである場合には、ＳＬ（Ｎ）の値をレジスタ
ΔＬＰ（Ｎ）にセットする（ステップＦ６）。ＳＬ
（Ｎ）がオンでない場合には、ＳＲ（Ｎ）がオンである
か否かを判別する（ステップＥ７）。オンである場合に
は、ＳＲ（Ｎ）の値をレジスタΔＲＰ（Ｎ）にセットす
る（ステップＦ８）。

【００４２】次に、ΔＬＰ（Ｎ）からΔＲＰ（Ｎ）を減
算した値をピッチベンド変化用のレジスタΔＰ（Ｎ）に
セットする（ステップＦ９）。この後、Ｎをインクリメ
ントする（ステップＦ１０）。なお、ステップＦ４にお
いてＯＮ（Ｎ）が０である場合、すなわち鍵番号Ｎの鍵
が押鍵状態でない場合、又はステップＦ５においてＳＬ
（Ｎ）がオフで、かつステップＦ７においてＳＲ（Ｎ）
がオフである場合にも、Ｎをインクリメントする。そし
て、Ｎが鍵の最大数を超えたか否かを判別する（ステッ
プＦ１１）。Ｎが鍵の最大数以下である場合には、ステ
ップＦ４に移行して、ＯＮ（Ｎ）が１であるか否かを判
別する。Ｎが鍵の最大数を超えた場合には、このセンサ
処理のフローを終了する。

【００４３】このように、上記第２実施形態によれば、
左感圧スイッチ３７及び右感圧スイッチ３８は、鍵の押
下に応じて変形する弾性部材であるゴムスイッチ３１の
下面とゴムスイッチ３１の下方に配置されたプリント基
板１０の上面とに設けられて、それぞれ相対向する左右
の２つの圧力センサで構成されている。そして、押下状
態の鍵の偏椅操作によるゴムスイッチ３１の変形に応じ
た圧力変化を偏椅情報として発生する。すなわち、この
第２実施形態の構成によれば、第１実施形態の場合と同
様に、押下した後の鍵の偏椅操作を検出して、各鍵ごと
にアフタータッチ処理を行う。したがって、簡単かつ安
価な構造で、操作性に優れたアフタータッチ機能を可能
にする。

【００４４】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。図２０は、第３実施形態における鍵の構造を示す
断面図であり、第１実施形態における図１に対応してい
る。ここで、第１実施形態の構成と同じものは、同一の
符号で示し、その説明は省略する。図２０において、鍵
１を支持するシャーシ２の所定位置には、鍵１の押下位
置を規制するために、上側すなわち鍵１側に突出した突
出部材４０が形成されている。そして、この突出部材４
０の先端には、弾性部材４１が設けられている。そし
て、この弾性部材４１に対応する鍵１の下面には、リブ
４２が形成されている。したがって、鍵１を押下操作す
ると、リブ４２が弾性部材４１に当接することになる。

【００４５】図２１は、図２０のＡ−Ａ線に沿った部分
の断面図であるとともに、鍵１の押下操作の過程を示し
ている。図２１（１）は、鍵１が押下操作されない状態
である。この図において、リブ４２の下面の左右には、
左突起４３Ｌ及び右突起４３Ｒが形成されている。ま
た、突出部材４０にはヒンジ部４４の下側がはめこまれ
て取付けられている。ヒンジ部４４の上側は、左右に伸
びるＴ字型の断面をした平面部４４ａを形成している。
弾性部材４１は、この平面部４４ａの上面に取付けられ
ている。そして、平面部４４ａの下面の左右には歪みセ
ンサ４５Ｌ及び４５Ｒがそれぞれ固定されている。した
がって、突出部材４０、ヒンジ部４４及び弾性部材４０
によって、鍵１の押下位置を規制する下限ストッパ部材
を構成している。

【００４６】図２１（２）は、鍵１が押下操作された状
態を示している。この状態では、図２０のゴムスイッチ
９はオン状態になっている。また、この状態では、図２
１（２）に示すように、リブ４２の左突起４５Ｌ及び右
突起４５Ｒが弾性部材４１に当接している。図２１
（３）は、図２１（２）の状態から、さらに鍵１が押圧
された状態である。この場合の押圧は、鍵１が左側に偏
椅した状態で押圧されている。したがって、ヒンジ部４
４の平面部４４ａの左側の歪みセンサ４５Ｌが受ける歪
みの方が、右側の歪みセンサ４５Ｒが受ける歪みより大
きくなる。なお、歪みセンサ４５Ｌ及び４５Ｒからの歪
み検出信号は、図２０に示すリード線４６によってプリ
ント基板１０に送られる。

【００４７】図２２は、歪みセンサ４５Ｌ及び４５Ｒの
等価回路である。歪みセンサ４５Ｌは、スイッチＳＷ４
と偏椅操作によって受ける歪みに応じて抵抗値が変化す
る可変抵抗ＶＲ３との直列回路で表され、端子ＬＰと端
子ＣＯＭとの間の電圧値を歪み値として検出することが
できる。また、歪みセンサ４５Ｒは、同じくスイッチＳ
Ｗ５と可変抵抗ＶＲ４との直列回路で表され、端子ＲＰ
と端子ＣＯＭとの間の電圧値を歪み値として検出するこ
とができる。ここで、スイッチＳＷ４及びＳＷ５は、偏
椅操作による歪み値の閾値に相当するものであり、この
閾値を超えた歪みを受けたとき、歪みセンサがオン状態
と判断される。

【００４８】図２３は、第３実施形態のシステム構成を
示すブロック図である。この図において、図５に示した
第１実施形態のシステム構成を同じ部分については、同
一の符号で表すとともに、説明は省略する。図２３に示
すように、入出力インタフェース２５には、左歪みセン
サ４５Ｌ、右歪みセンサ４５Ｒが接続されている。した
がって、ＣＰＵ２０は、バス２１を介して、入出力イン
タフェース２５から鍵の押下操作及び偏椅操作の状態を
検出できる。

【００４９】次に、第３実施形態の動作について説明す
る。第３実施形態におけるＣＰＵ２０のフローのうち、
メインルーチンのフロー、タイマインタラプト処理のフ
ロー、鍵盤処理のフロー、及び発音制御処理のフローに
ついては、第１実施形態におけるフロー（図６、図７、
図８、図９、及び図１２）と同じである。また、第３実
施形態におけるセンサ処理は、押下状態の鍵の偏椅操作
によって、左右の歪みセンサ４５Ｌ及び４５Ｒが受ける
歪みを、圧力とみなせば、第２実施形態におけるセンサ
処理（図１９）と同じである。

【００５０】すなわち、上記第３実施形態によれば、鍵
１の押下を所定位置で停止させる下限ストッパ部材に設
けられた歪みセンサ４５Ｌ及び４５Ｒは、偏椅検出手段
を構成し、押下状態の鍵１の偏椅操作による下限ストッ
パ部材の歪み変化を偏椅情報として発生する。すなわ
ち、この第３実施形態の構成によれば、第１及び第２実
施形態の場合と同様に、押下した後の鍵の偏椅操作を検
出して、各鍵ごとにアフタータッチ処理を行う。したが
って、簡単かつ安価な構造で、操作性に優れたアフター
タッチ機能を可能にする。

【００５１】なお、上記第１〜第３実施形態において
は、押下状態の鍵の偏椅操作を圧力センサや歪みセンサ
によって検出する構成にしたが、磁気センサや光センサ
を用いて、偏椅操作を磁力線の変化や光量の変化によっ
て検出する構成にしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、押下した後の鍵の偏椅
操作を検出して、各鍵ごとにアフタータッチ処理を行
う。したがって、簡単かつ安価な構造で、操作性に優れ
たアフタータッチ機能を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における鍵の構造を示す平面図、
及び平面図のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図２】（１）は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、
（２）は（１）断面図の部分拡大図。

【図３】図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

【図４】図１の断面図の鍵の操作部の部分拡大図。

【図５】第１実施形態におけるシステム構成を示すブロ
ック図。

【図６】第１実施形態におけるＣＰＵのメインルーチン
のフローチャート。

【図７】第１実施形態におけるタイマインタラプト処理
１のフローチャート。

【図８】第１実施形態におけるタイマインタラプト処理
２のフローチャート。

【図９】図６のステップＡ２における鍵盤処理のフロー
チャート。

【図１０】図５のＲＯＭに格納されたベロシティの関数
テーブルを示す図。

【図１１】図６のステップＡ３におけるセンサ処理のフ
ローチャート。

【図１２】図６のステップＡ４における発音制御処理の
フローチャート。

【図１３】第２実施形態における鍵の構造を示す断面
図。

【図１４】（１）は図１３のＡ−Ａ線に沿った断面図、
（２）は（１）の部分拡大図。

【図１５】図１３のゴムスイッチの等価回路。

【図１６】第２実施形態における鍵の押下操作の経緯を
示す断面図。

【図１７】第２実施形態におけるシステム構成を示すブ
ロック図。

【図１８】第２実施形態における鍵盤処理のフローチャ
ート。

【図１９】第２実施形態におけるセンサ処理のフローチ
ャート。

【図２０】第３実施形態における鍵の構造を示す断面
図。

【図２１】図２０のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図２２】図２１の歪みセンサの等価回路。

【図２３】第３実施形態におけるシステム構成を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１ 鍵 １ａ 操作部 ２ シャーシ ９ ゴムスイッチ Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ 圧力センサ １９ 突起

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍵盤の各鍵の押下操作に応じてオン状態
   となって当該鍵に対応する楽音情報を入力するスイッチ
   手段と、 押下状態の鍵が偏椅操作されたことを検出して偏椅情報
   を発生する偏椅検出手段と、 前記偏椅情報に応じて、入力された楽音情報に対してア
   フタータッチ処理を行う情報処理手段と、 を有することを特徴とする鍵盤装置。
2. 【請求項２】 前記偏椅検出手段は、前記鍵の可撓性の
   操作部の異なる位置に設けられた複数の圧力センサで構
   成され、押下状態の鍵の偏椅操作による前記操作部の撓
   み状態に応じた圧力変化を前記偏椅情報として発生する
   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】 前記偏椅検出手段は、鍵の押下に応じて
   変形する弾性部材の下面と当該弾性部材の下方に配置さ
   れた基板の上面とに設けられたそれぞれ相対向する複数
   の圧力センサで構成され、押下状態の鍵の偏椅操作によ
   る前記弾性部材の変形に応じた圧力変化を前記偏椅情報
   として発生することを特徴とする請求項１に記載の鍵盤
   装置。前記偏椅検出手段は、前記弾性部材の下面と前記
   基板の上面とに設けられた複数の圧力センサで構成さ
   れ、
4. 【請求項４】 前記偏椅検出手段は、鍵の押下を所定位
   置で停止させる下限ストッパ部材に設けられた歪みセン
   サで構成され、押下状態の鍵の偏椅操作による前記下限
   ストッパ部材の歪み変化を前記偏椅情報として発生する
   ことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
5. 【請求項５】 前記情報処理手段は、前記偏椅情報に応
   じて、前記楽音情報の音高を変化させるピッチベンドの
   アフタータッチ処理を行うことを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれかに記載の鍵盤装置。
6. 【請求項６】 前記情報処理手段は、前記偏椅信号に応
   じて、前記楽音情報の音高、音色、音量の少なくとも１
   つを周期的に変化させるモジュレーションのアフタータ
   ッチ処理を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれ
   かに記載の鍵盤装置。