JPH05173570A - 光センサ制御装置 - Google Patents
光センサ制御装置Info
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- JPH05173570A JPH05173570A JP3259451A JP25945191A JPH05173570A JP H05173570 A JPH05173570 A JP H05173570A JP 3259451 A JP3259451 A JP 3259451A JP 25945191 A JP25945191 A JP 25945191A JP H05173570 A JPH05173570 A JP H05173570A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
- G10C3/00—Details or accessories
- G10C3/16—Actions
- G10C3/161—Actions specially adapted for upright pianos
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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- G10C3/18—Hammers
-
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
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- G10C3/20—Actions involving the use of hydraulic, pneumatic or electromagnetic means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高効率のＬＥＤや高速応答型フォトダイオー
ドを使用しないで、クロストークを生じることなく、正
確かつ高速なキー・スキャンを可能にする。 【構成】 ＬＥＤおよびフォトダイオードによって構成
されたセンサユニット１７−０〜１７−７，１８−０〜
１８−７，１９−０〜１９−７と、ＬＥＤを時分割駆動
する駆動回路１６とを具備した光センサ制御装置におい
て、駆動回路１６は、前段のＬＥＤを発光させた後、消
灯に対するフォトダイオードの検出信号の遅れ時定数に
応じた期間ＬＥＤを消灯させ、その後に次段のＬＥＤを
発光させる。
ドを使用しないで、クロストークを生じることなく、正
確かつ高速なキー・スキャンを可能にする。 【構成】 ＬＥＤおよびフォトダイオードによって構成
されたセンサユニット１７−０〜１７−７，１８−０〜
１８−７，１９−０〜１９−７と、ＬＥＤを時分割駆動
する駆動回路１６とを具備した光センサ制御装置におい
て、駆動回路１６は、前段のＬＥＤを発光させた後、消
灯に対するフォトダイオードの検出信号の遅れ時定数に
応じた期間ＬＥＤを消灯させ、その後に次段のＬＥＤを
発光させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動楽器や電
子楽器等の電子楽器の操作子の状態を検出する際に用い
て好適な光センサ制御装置に関する。
子楽器等の電子楽器の操作子の状態を検出する際に用い
て好適な光センサ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光センサ制御装置は、自動楽器の操作子
（例えばキー）の状態を検出するキー・スキャン制御に
用いられており、従来の装置には、次のようなものがあ
った。図５は、従来の光センサ制御装置の要部構成を示
す回路図である。この図において、１−１は発光ダイオ
ード（以下、ＬＥＤと略称）であり、駆動回路（図示省
略）の制御によって発光するものである。２−１はフォ
トダイオードであり、ＬＥＤ１−１の発する光を受光す
るもので、受光するとカソードからアノードへと電流が
流れる。３−１はシャッタである。この場合、シャッタ
３−１は、ノートＣ＃に対応するキーに取り付けられ、
キーが押下（オン）された状態においてＬＥＤ１−１の
発する光を遮断する。
（例えばキー）の状態を検出するキー・スキャン制御に
用いられており、従来の装置には、次のようなものがあ
った。図５は、従来の光センサ制御装置の要部構成を示
す回路図である。この図において、１−１は発光ダイオ
ード（以下、ＬＥＤと略称）であり、駆動回路（図示省
略）の制御によって発光するものである。２−１はフォ
トダイオードであり、ＬＥＤ１−１の発する光を受光す
るもので、受光するとカソードからアノードへと電流が
流れる。３−１はシャッタである。この場合、シャッタ
３−１は、ノートＣ＃に対応するキーに取り付けられ、
キーが押下（オン）された状態においてＬＥＤ１−１の
発する光を遮断する。
【０００３】上述したＬＥＤ１−１、フォトダイオード
２−１およびシャッタ３−１によって、ノートＣ＃に対
応するキーのイベント（オン・オフ）が検出される。同
様に、ＬＥＤ１−２、フォトダイオード２−２およびシ
ャッタ３−２によってノートＤに対応するキーのオン・
オフを検出し、ＬＥＤ１−３、フォトダイオード２−３
およびシャッタ３−３によって、ノートＤ＃に対応する
キーのオン・オフを検出する。このように、ＬＥＤ、フ
ォトダイオードおよびシャッタの組は、各キーに対応し
て各々設けられ、１２組で１オクターブ分のキーのイベ
ント検出が行われる。
２−１およびシャッタ３−１によって、ノートＣ＃に対
応するキーのイベント（オン・オフ）が検出される。同
様に、ＬＥＤ１−２、フォトダイオード２−２およびシ
ャッタ３−２によってノートＤに対応するキーのオン・
オフを検出し、ＬＥＤ１−３、フォトダイオード２−３
およびシャッタ３−３によって、ノートＤ＃に対応する
キーのオン・オフを検出する。このように、ＬＥＤ、フ
ォトダイオードおよびシャッタの組は、各キーに対応し
て各々設けられ、１２組で１オクターブ分のキーのイベ
ント検出が行われる。
【０００４】次に、電気的な構成について説明する。フ
ォトダイオード２−１〜２−１２の各々のカソード端子
には、電源電圧+Vccが供給される。また、各々のアノー
ド端子は１本の出力点Ａにまとめられて、演算増幅器４
の負入力端に供給されるとともに、負荷抵抗ＲL を介し
て接地されている。この従来例における演算増幅器４
は、コンパレータとして使われるもので、その正入力端
にはしきい値電圧+Vthが供給される。つまり、出力点Ａ
の電圧が、しきい値電圧+Vthよりも低いとき、演算増幅
器４はその出力信号ＢをＨにする。ここで、出力信号Ｂ
は、不安定な状態にならないように、抵抗Ｒを介して電
源電圧+Vccに接続されている。ＬＥＤ１−１〜１−１
２、フォトダイオード２−１〜２−１２、演算増幅器
４、負荷抵抗ＲL および抵抗Ｒによってセンサユニット
５が構成される。
ォトダイオード２−１〜２−１２の各々のカソード端子
には、電源電圧+Vccが供給される。また、各々のアノー
ド端子は１本の出力点Ａにまとめられて、演算増幅器４
の負入力端に供給されるとともに、負荷抵抗ＲL を介し
て接地されている。この従来例における演算増幅器４
は、コンパレータとして使われるもので、その正入力端
にはしきい値電圧+Vthが供給される。つまり、出力点Ａ
の電圧が、しきい値電圧+Vthよりも低いとき、演算増幅
器４はその出力信号ＢをＨにする。ここで、出力信号Ｂ
は、不安定な状態にならないように、抵抗Ｒを介して電
源電圧+Vccに接続されている。ＬＥＤ１−１〜１−１
２、フォトダイオード２−１〜２−１２、演算増幅器
４、負荷抵抗ＲL および抵抗Ｒによってセンサユニット
５が構成される。
【０００５】次に、上記のように構成された従来例の動
作について説明する。図６は、図５における従来例の動
作を示すタイミング・チャートである。この図に示すよ
うに、ＬＥＤ１−１〜１−１２には、パルス信号が、順
次１つずつ印加されていく。すなわち、ＬＥＤ１−１の
消灯直後にＬＥＤ１−２が点灯し、ＬＥＤ１−２の消灯
直後にＬＥＤ１−３が点灯し、順次点灯されていく。す
なわち、キーのイベントが順次走査されていく。
作について説明する。図６は、図５における従来例の動
作を示すタイミング・チャートである。この図に示すよ
うに、ＬＥＤ１−１〜１−１２には、パルス信号が、順
次１つずつ印加されていく。すなわち、ＬＥＤ１−１の
消灯直後にＬＥＤ１−２が点灯し、ＬＥＤ１−２の消灯
直後にＬＥＤ１−３が点灯し、順次点灯されていく。す
なわち、キーのイベントが順次走査されていく。
【０００６】ここで説明のため、ノートＤに対応するキ
ーが押鍵されているものとする、つまり、シャッタ３−
２がＬＥＤ１−２の光を遮光しているものとする。この
場合、フォトダイオード２−１、２−３は、それぞれ対
応するＬＥＤ１−１、１−３の発光タイミングにおい
て、それぞれＬＥＤの発する光を受光するが、フォトダ
イオード２−２はＬＥＤ１−２の発光タイミングにおい
ては受光しないので、出力点Ａは、図６に示すように、
ＬＥＤ１−２の発光タイミングに相当する部分で電圧が
０になる。この出力点Ａを、演算増幅器４によってしき
い値電圧+Vthと比較することにより、出力信号Ｂが得ら
れる。
ーが押鍵されているものとする、つまり、シャッタ３−
２がＬＥＤ１−２の光を遮光しているものとする。この
場合、フォトダイオード２−１、２−３は、それぞれ対
応するＬＥＤ１−１、１−３の発光タイミングにおい
て、それぞれＬＥＤの発する光を受光するが、フォトダ
イオード２−２はＬＥＤ１−２の発光タイミングにおい
ては受光しないので、出力点Ａは、図６に示すように、
ＬＥＤ１−２の発光タイミングに相当する部分で電圧が
０になる。この出力点Ａを、演算増幅器４によってしき
い値電圧+Vthと比較することにより、出力信号Ｂが得ら
れる。
【０００７】そして、出力信号Ｂは、サンプリングパル
スでサンプルされる。サンプリングパルスは、ＬＥＤの
発光タイミングの中央に位置するもので、ＬＥＤの発光
時間に対して充分短いものである。このサンプル結果と
各ＬＥＤの発光タイミングとを比較することによってノ
ートＤに対応するキーのイベント検出が行われる。
スでサンプルされる。サンプリングパルスは、ＬＥＤの
発光タイミングの中央に位置するもので、ＬＥＤの発光
時間に対して充分短いものである。このサンプル結果と
各ＬＥＤの発光タイミングとを比較することによってノ
ートＤに対応するキーのイベント検出が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＬＥＤやフ
ォトダイオードの間には、その特性にバラツキが少なか
らず存在している。このようなバラツキ、例えば、ＬＥ
Ｄの発光量にバラツキがあると、フォトダイオードのア
ノードの電位に差が生じる。さらに、この電位差は、フ
ォトダイオード自体の受光特性のバラツキによっても生
じる。また、負荷抵抗ＲL やフォトダイオード自身の接
合容量による時定数のために、出力点Ａの波形は、図６
に示すように、立ち上がり部分および立下がり部分で鈍
化し、緩やかな傾斜をもつようになる。特に、立下がり
部分の波形の鈍化がひどくなると、しきい値電圧+Vthに
到達する時間が遅れるので、出力信号Ｂは、そのタイミ
ングが出力点Ａと比べてΔｔだけ時間が遅延したものと
なるが、Δｔ経過後に、サンプリングパルスを印加すれ
ば、キーのイベント検出が可能である。
ォトダイオードの間には、その特性にバラツキが少なか
らず存在している。このようなバラツキ、例えば、ＬＥ
Ｄの発光量にバラツキがあると、フォトダイオードのア
ノードの電位に差が生じる。さらに、この電位差は、フ
ォトダイオード自体の受光特性のバラツキによっても生
じる。また、負荷抵抗ＲL やフォトダイオード自身の接
合容量による時定数のために、出力点Ａの波形は、図６
に示すように、立ち上がり部分および立下がり部分で鈍
化し、緩やかな傾斜をもつようになる。特に、立下がり
部分の波形の鈍化がひどくなると、しきい値電圧+Vthに
到達する時間が遅れるので、出力信号Ｂは、そのタイミ
ングが出力点Ａと比べてΔｔだけ時間が遅延したものと
なるが、Δｔ経過後に、サンプリングパルスを印加すれ
ば、キーのイベント検出が可能である。
【０００９】しかしながら、バラツキによってフォトダ
イオードの出力電位差が生じると、クロストークが発生
するという問題があった。つまり、連続するキーがオフ
の場合、例えば、シャッタ３−２、３−３のように隣合
うシャッタが、ともにＬＥＤ１−２、１−３の光を遮光
していない場合、出力点Ａのレベルで前段のフォトダイ
オードの出力が立ち下がる前に後段のフォトダイオード
の出力が立ち上がってしまい、互いに影響を及ぼしあっ
て誤検出を招致するという問題があった。
イオードの出力電位差が生じると、クロストークが発生
するという問題があった。つまり、連続するキーがオフ
の場合、例えば、シャッタ３−２、３−３のように隣合
うシャッタが、ともにＬＥＤ１−２、１−３の光を遮光
していない場合、出力点Ａのレベルで前段のフォトダイ
オードの出力が立ち下がる前に後段のフォトダイオード
の出力が立ち上がってしまい、互いに影響を及ぼしあっ
て誤検出を招致するという問題があった。
【００１０】また、遅延時間Δｔは、キーの走査速度、
すなわち、キー・スキャン速度が高速になっていく程、
無視できないものとなる。最悪の場合には、遅延時間Δ
ｔ経過する前に次のキーの走査に移ってしまい、出力信
号Ｂはキー・スキャン速度に追従することができなくな
り変化しなくなる。したがって、キー・スキャン速度が
ある程度高速になると、キーのイベント検出ができなく
なるという問題があった。
すなわち、キー・スキャン速度が高速になっていく程、
無視できないものとなる。最悪の場合には、遅延時間Δ
ｔ経過する前に次のキーの走査に移ってしまい、出力信
号Ｂはキー・スキャン速度に追従することができなくな
り変化しなくなる。したがって、キー・スキャン速度が
ある程度高速になると、キーのイベント検出ができなく
なるという問題があった。
【００１１】遅延時間Δｔを改善するために、ＬＥＤの
発光量を増加や、立ち下がりの速い高速応答型フォトダ
イオードを使用すること等が考えられる。しかしなが
ら、発光量を増加させた高効率のＬＥＤや高速応答型フ
ォトダイオードで特性の揃ったものを多数集めることは
困難であり、また、これらＬＥＤに大電流を流すと、信
頼性や耐久性が低下するという問題があった。
発光量を増加や、立ち下がりの速い高速応答型フォトダ
イオードを使用すること等が考えられる。しかしなが
ら、発光量を増加させた高効率のＬＥＤや高速応答型フ
ォトダイオードで特性の揃ったものを多数集めることは
困難であり、また、これらＬＥＤに大電流を流すと、信
頼性や耐久性が低下するという問題があった。
【００１２】本発明は、上記問題に鑑み案出されたもの
で、その目的とするところは、高効率のＬＥＤや高速応
答型のフォトダイオードの特性の揃ったものを使用する
ことなく、クロストークを生じないで正確なキー・スキ
ャンを可能にし、さらにＬＥＤの発光量やフォトダイオ
ードの検出感度などの電気・光学特性にバラツキが生じ
ていてもキースキャン速度の高速化が可能な自動楽器お
よび電子楽器等の楽器の光センサ制御装置を提供するこ
とにある。
で、その目的とするところは、高効率のＬＥＤや高速応
答型のフォトダイオードの特性の揃ったものを使用する
ことなく、クロストークを生じないで正確なキー・スキ
ャンを可能にし、さらにＬＥＤの発光量やフォトダイオ
ードの検出感度などの電気・光学特性にバラツキが生じ
ていてもキースキャン速度の高速化が可能な自動楽器お
よび電子楽器等の楽器の光センサ制御装置を提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、発光手段および前記発光手段の照射光を
検出する光検出手段の対によって構成され、楽器の操作
子の位置によって前記照射光が遮断または通過されるよ
うに構成される操作子状態検出手段を楽器の各操作子に
対応して複数段設けるとともに、前記各操作子状態検出
手段を順次走査して時分割駆動する駆動手段を具備した
光センサ制御装置において、前記駆動手段は、前記時分
割駆動に際し、前段の発光手段を発光させた後、当該発
光手段の消灯に対する前記検出手段の検出信号の遅れ時
定数に応じた期間当該発光手段を消灯させ、その後に次
段の発光手段を発光させることを特徴とする。
決するために、発光手段および前記発光手段の照射光を
検出する光検出手段の対によって構成され、楽器の操作
子の位置によって前記照射光が遮断または通過されるよ
うに構成される操作子状態検出手段を楽器の各操作子に
対応して複数段設けるとともに、前記各操作子状態検出
手段を順次走査して時分割駆動する駆動手段を具備した
光センサ制御装置において、前記駆動手段は、前記時分
割駆動に際し、前段の発光手段を発光させた後、当該発
光手段の消灯に対する前記検出手段の検出信号の遅れ時
定数に応じた期間当該発光手段を消灯させ、その後に次
段の発光手段を発光させることを特徴とする。
【００１４】
【作用】上述した構成によれば、発光手段は、時分割駆
動に際して、検出手段の時定数に応じた周期で点灯・消
灯を繰り返し、また、検出手段は、上記発光手段の消灯
タイミング直前に、前記発光手段の光量変化を検出す
る。
動に際して、検出手段の時定数に応じた周期で点灯・消
灯を繰り返し、また、検出手段は、上記発光手段の消灯
タイミング直前に、前記発光手段の光量変化を検出す
る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による光センサ制御装置を自動
楽器のキー・スキャン制御装置に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は、このキー・スキャン制御装置の
構成を示すブロック図である。この図において、１１は
ＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、各種の動作や演算
を実行するもので、バスに接続された入出力ポートを介
して各種装置と接続されている。１２はＲＯＭ（読み出
し専用メモリ）であり、ＣＰＵ１１の実行するプログラ
ム等を記憶しているものである。また、ＲＯＭ１２に
は、第１および第２ハンマセンサの検出時間差とハンマ
の打弦速度との関係を予め測定した結果が記憶されてい
る。１３はＲＡＭ（読み書き可能な一時的記憶メモリ）
であり、ＣＰＵ１１の演算結果や各種データ等を一時的
に記憶するものである。上記に述べたＣＰＵ１１、ＲＯ
Ｍ１２、ＲＡＭ１３、バスおよび入出力ポートによって
データ処理ブロック１４が構成される。
楽器のキー・スキャン制御装置に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は、このキー・スキャン制御装置の
構成を示すブロック図である。この図において、１１は
ＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、各種の動作や演算
を実行するもので、バスに接続された入出力ポートを介
して各種装置と接続されている。１２はＲＯＭ（読み出
し専用メモリ）であり、ＣＰＵ１１の実行するプログラ
ム等を記憶しているものである。また、ＲＯＭ１２に
は、第１および第２ハンマセンサの検出時間差とハンマ
の打弦速度との関係を予め測定した結果が記憶されてい
る。１３はＲＡＭ（読み書き可能な一時的記憶メモリ）
であり、ＣＰＵ１１の演算結果や各種データ等を一時的
に記憶するものである。上記に述べたＣＰＵ１１、ＲＯ
Ｍ１２、ＲＡＭ１３、バスおよび入出力ポートによって
データ処理ブロック１４が構成される。
【００１６】次に、１５はタイミングコントローラであ
り、クロック、カウンタおよびデコーダによって構成さ
れる。ここで、カウンタはクロックをカウントするもの
で、デコーダはカウント結果から点灯・消灯信号を駆動
回路１６に供給し、また、サンプリングパルスを後述す
る各イベント検出回路に供給する。駆動回路１６は、点
灯・消灯信号にしたがって各センサユニットのＬＥＤを
時分割駆動させるものである。
り、クロック、カウンタおよびデコーダによって構成さ
れる。ここで、カウンタはクロックをカウントするもの
で、デコーダはカウント結果から点灯・消灯信号を駆動
回路１６に供給し、また、サンプリングパルスを後述す
る各イベント検出回路に供給する。駆動回路１６は、点
灯・消灯信号にしたがって各センサユニットのＬＥＤを
時分割駆動させるものである。
【００１７】一方、１７はキーセンサイベント検出回路
であり、センサユニットの出力信号Ｂの状態を示すイベ
ントデータをデータ処理ブロック１４に供給し、この出
力信号Ｂが前回スキャン時のものと異なる場合に、状態
変化信号をタイミングコントローラ１５に供給する。１
８、１９は、各々第１および第２ハンマセンサ・イベン
ト検出回路であり、キーセンサ・イベント検出回路と同
様に、イベントデータをデータ処理ブロック１４に供給
し、状態変化信号をタイミングコントローラ１５に供給
する。
であり、センサユニットの出力信号Ｂの状態を示すイベ
ントデータをデータ処理ブロック１４に供給し、この出
力信号Ｂが前回スキャン時のものと異なる場合に、状態
変化信号をタイミングコントローラ１５に供給する。１
８、１９は、各々第１および第２ハンマセンサ・イベン
ト検出回路であり、キーセンサ・イベント検出回路と同
様に、イベントデータをデータ処理ブロック１４に供給
し、状態変化信号をタイミングコントローラ１５に供給
する。
【００１８】一方、２０−０〜２０−７、２１−０〜２
１−７および２２−０〜２２−７は、センサユニットで
ある。２０−ｉ（ｉ＝０，１，…，７）はｉオクターブ
目のキーのイベント検出を担当するもので、その出力信
号Ｂは、キーセンサイベント検出回路１７のｉoct 入力
端に供給される。同様に、２１−ｉおよび２２−ｉはｉ
オクターブ目のハンマの打弦速度を検出を担当するもの
で、２１−ｉの出力信号Ｂは第１ハンマセンサイベント
検出回路１８のｉoct 入力端に、また、２２−ｉの出力
信号Ｂは第２ハンマセンサイベント検出回路１９のｉoc
t 入力端にそれぞれ供給される。
１−７および２２−０〜２２−７は、センサユニットで
ある。２０−ｉ（ｉ＝０，１，…，７）はｉオクターブ
目のキーのイベント検出を担当するもので、その出力信
号Ｂは、キーセンサイベント検出回路１７のｉoct 入力
端に供給される。同様に、２１−ｉおよび２２−ｉはｉ
オクターブ目のハンマの打弦速度を検出を担当するもの
で、２１−ｉの出力信号Ｂは第１ハンマセンサイベント
検出回路１８のｉoct 入力端に、また、２２−ｉの出力
信号Ｂは第２ハンマセンサイベント検出回路１９のｉoc
t 入力端にそれぞれ供給される。
【００１９】次に、自動楽器の操作子に対するセンサの
配置について説明する。この自動楽器は８オクターブ分
の自動楽器を有している。図２は、自動楽器の要部構成
を示す側面図であり、１つのキーについてのセンサの配
置を示すものである。この図において、３０は自動楽器
の鍵盤におけるキーであり、キー３０の裏側にはシャッ
タ３１が取り付けられている。３２はキーセンサであ
り、ＬＥＤとフォトダイオードによって構成される。そ
して、キー３０のイベント検出は、シャッタ３１および
キーセンサ３２によって行われる。
配置について説明する。この自動楽器は８オクターブ分
の自動楽器を有している。図２は、自動楽器の要部構成
を示す側面図であり、１つのキーについてのセンサの配
置を示すものである。この図において、３０は自動楽器
の鍵盤におけるキーであり、キー３０の裏側にはシャッ
タ３１が取り付けられている。３２はキーセンサであ
り、ＬＥＤとフォトダイオードによって構成される。そ
して、キー３０のイベント検出は、シャッタ３１および
キーセンサ３２によって行われる。
【００２０】また、キー３０にはアクション部を介して
ハンマ３３が接続されており、キー３０を打鍵するとハ
ンマ３３が弦を叩く構造になっている。このハンマ３３
にはシャッタ３４が取り付けられる。第１ハンマセンサ
３５および第２ハンマセンサ３６は、キーセンサ３２と
同様にＬＥＤおよびフォトダイオードによって構成され
る。このシャッタ３４は、第１ハンマセンサ３５および
第２ハンマセンサ３６を動作させるものである。そし
て、ハンマ３３の打弦速度検出は、シャッタ３４、第１
ハンマセンサ３５および第２ハンマセンサ３６によって
行われる。
ハンマ３３が接続されており、キー３０を打鍵するとハ
ンマ３３が弦を叩く構造になっている。このハンマ３３
にはシャッタ３４が取り付けられる。第１ハンマセンサ
３５および第２ハンマセンサ３６は、キーセンサ３２と
同様にＬＥＤおよびフォトダイオードによって構成され
る。このシャッタ３４は、第１ハンマセンサ３５および
第２ハンマセンサ３６を動作させるものである。そし
て、ハンマ３３の打弦速度検出は、シャッタ３４、第１
ハンマセンサ３５および第２ハンマセンサ３６によって
行われる。
【００２１】次に、１オクターブ分のセンサの構成につ
いて説明する。ｉオクターブ目は、Ｃ＃、Ｄ、…、Ｃの
１２個のキーによって構成されるので、センサユニット
２０−ｉがそれぞれのキーに対応するキーセンサ３２に
よって構成される。このキーセンサ２０−ｉの電気的な
構成は、図５における従来例のセンサユニット５と同一
である。同様に、センサユニット２１−ｉは、ｉオクタ
ーブ目を構成するキーの第１ハンマセンサ３５によって
構成され、センサユニット２２−ｉは、ｉオクターブ目
を構成するキーの第２ハンマセンサ３６によって構成さ
れる。
いて説明する。ｉオクターブ目は、Ｃ＃、Ｄ、…、Ｃの
１２個のキーによって構成されるので、センサユニット
２０−ｉがそれぞれのキーに対応するキーセンサ３２に
よって構成される。このキーセンサ２０−ｉの電気的な
構成は、図５における従来例のセンサユニット５と同一
である。同様に、センサユニット２１−ｉは、ｉオクタ
ーブ目を構成するキーの第１ハンマセンサ３５によって
構成され、センサユニット２２−ｉは、ｉオクターブ目
を構成するキーの第２ハンマセンサ３６によって構成さ
れる。
【００２２】次に、上記のように構成された実施例の動
作について説明する。図３は、この実施例の動作を示す
タイミング・チャートである。まず、クロックがカウン
トアップされていくので、ノートカウンタが、順にＣ＃
（０）→Ｄ（１）→Ｄ＃（２）→……→Ｃ（１１）→Ｃ
＃（０）と繰り返し変化する。発光タイミングは、タイ
ミングカウンタにおいて５から１３の間である。この発
光タイミングに至ると、タイミングコントローラ１５は
点灯信号を供給し、この信号によって駆動回路１５は、
該当するＬＥＤを所定の周期で発光させる。また、タイ
ミングコントローラ１５は、ＬＥＤの消灯直前（タイミ
ングカウンタが１３）にサンプリングタイミングを各イ
ベント検出回路へ供給する。
作について説明する。図３は、この実施例の動作を示す
タイミング・チャートである。まず、クロックがカウン
トアップされていくので、ノートカウンタが、順にＣ＃
（０）→Ｄ（１）→Ｄ＃（２）→……→Ｃ（１１）→Ｃ
＃（０）と繰り返し変化する。発光タイミングは、タイ
ミングカウンタにおいて５から１３の間である。この発
光タイミングに至ると、タイミングコントローラ１５は
点灯信号を供給し、この信号によって駆動回路１５は、
該当するＬＥＤを所定の周期で発光させる。また、タイ
ミングコントローラ１５は、ＬＥＤの消灯直前（タイミ
ングカウンタが１３）にサンプリングタイミングを各イ
ベント検出回路へ供給する。
【００２３】各イベント検出回路にはオクターブ毎の出
力信号Ｂが各々供給され、出力信号Ｂは、サンプリング
タイミングで各々サンプルされる。このときのスキャン
時のサンプル結果と、前回スキャン時の結果とが変化し
ている場合に、状態変化信号が該当するイベント検出回
路からタイミングコントローラ１５に供給される。タイ
ミングコントローラ１５は、状態変化信号を受信すると
データ処理ブロック１４に割込信号を供給するととも
に、駆動回路１６に消灯信号を供給し、ＬＥＤを消灯さ
せてスキャン制御を停止させる。
力信号Ｂが各々供給され、出力信号Ｂは、サンプリング
タイミングで各々サンプルされる。このときのスキャン
時のサンプル結果と、前回スキャン時の結果とが変化し
ている場合に、状態変化信号が該当するイベント検出回
路からタイミングコントローラ１５に供給される。タイ
ミングコントローラ１５は、状態変化信号を受信すると
データ処理ブロック１４に割込信号を供給するととも
に、駆動回路１６に消灯信号を供給し、ＬＥＤを消灯さ
せてスキャン制御を停止させる。
【００２４】ここで、データ処理ブロック１４の割込処
理ついて説明する。図４は、そのフローチャートであ
る。まず、ステップＳＰ−１では、割込信号の有無が検
出される。「ＹＥＳ」ならばステップＳＰ−２に進み、
「ＮＯ」ならば再びステップＳＰ−１へ戻る。次に、ス
テップＳＰ−２では、データ処理ブロック１４が、イベ
ントデータ、ノートナンバおよびオクターブデータを読
み込み、イベントのあったキーを特定する。次に、ステ
ップＳＰ−３では、第１ハンマセンサイベント検出回路
２１または第２ハンマセンサイベント検出回路２２のデ
ータによってハンマセンサのイベント発生時刻がイベン
トタイマーにセットされる。
理ついて説明する。図４は、そのフローチャートであ
る。まず、ステップＳＰ−１では、割込信号の有無が検
出される。「ＹＥＳ」ならばステップＳＰ−２に進み、
「ＮＯ」ならば再びステップＳＰ−１へ戻る。次に、ス
テップＳＰ−２では、データ処理ブロック１４が、イベ
ントデータ、ノートナンバおよびオクターブデータを読
み込み、イベントのあったキーを特定する。次に、ステ
ップＳＰ−３では、第１ハンマセンサイベント検出回路
２１または第２ハンマセンサイベント検出回路２２のデ
ータによってハンマセンサのイベント発生時刻がイベン
トタイマーにセットされる。
【００２５】次に、ステップＳＰ−４では、ＡＣＫ信号
がタイミングコントローラに供給される。そして、タイ
ミングコントローラ１５は、ＡＣＫ信号を受信すると、
各センサユニットのＬＥＤおよび各イベント検出回路を
制御して、スキャン制御を再開させる。
がタイミングコントローラに供給される。そして、タイ
ミングコントローラ１５は、ＡＣＫ信号を受信すると、
各センサユニットのＬＥＤおよび各イベント検出回路を
制御して、スキャン制御を再開させる。
【００２６】また、データ処理ブロック１４は、上記に
述べた割込処理とは別に次の演算処理を行う。データ処
理ブロック１４は、ステップＳＰ−３でセットされた時
刻から、両者のイベントの時間差を計算する。データ処
理ブロック１４は、この時間差に対応するハンマの打弦
速度をＲＯＭ１２から読み出し、この打弦速度をＭＩＤ
Ｉ信号のベロシティ値として出力する。
述べた割込処理とは別に次の演算処理を行う。データ処
理ブロック１４は、ステップＳＰ−３でセットされた時
刻から、両者のイベントの時間差を計算する。データ処
理ブロック１４は、この時間差に対応するハンマの打弦
速度をＲＯＭ１２から読み出し、この打弦速度をＭＩＤ
Ｉ信号のベロシティ値として出力する。
【００２７】以上説明した実施例によれば、各センサユ
ニットのＬＥＤは、点灯・消灯を繰り返してスキャン制
御されるので、従来より点灯時間が短縮される。したが
って、通電電流を大きくして、光量を多くさせてもＬＥ
Ｄの負担を軽減することができる。なぜなら、ＬＥＤの
寿命は、点灯時間と通電電流との積によって定まるもの
で、点灯時間を短縮した分、通電電流に余裕が生じるか
らである。また、ＬＥＤは次のスキャンに移る前に消灯
するので、対応するフォトダイオードの出力波形は、鈍
化しても消灯時間中に完全に立ち下がる。したがって、
クロストークは生じず、正確な検出が可能になる。
ニットのＬＥＤは、点灯・消灯を繰り返してスキャン制
御されるので、従来より点灯時間が短縮される。したが
って、通電電流を大きくして、光量を多くさせてもＬＥ
Ｄの負担を軽減することができる。なぜなら、ＬＥＤの
寿命は、点灯時間と通電電流との積によって定まるもの
で、点灯時間を短縮した分、通電電流に余裕が生じるか
らである。また、ＬＥＤは次のスキャンに移る前に消灯
するので、対応するフォトダイオードの出力波形は、鈍
化しても消灯時間中に完全に立ち下がる。したがって、
クロストークは生じず、正確な検出が可能になる。
【００２８】なお、発光効率が優れ、またバラツキの少
ない光学系を使用すれば、フォトダイオードの出力波形
が均一化されるので、さらに、キー・スキャン速度を高
速にすることができる。なお、本実施例では、自動楽器
に適用した例について説明したが、例えば、電子楽器等
の操作子状態検出機能を有する楽器にも適用できる。
ない光学系を使用すれば、フォトダイオードの出力波形
が均一化されるので、さらに、キー・スキャン速度を高
速にすることができる。なお、本実施例では、自動楽器
に適用した例について説明したが、例えば、電子楽器等
の操作子状態検出機能を有する楽器にも適用できる。
【００２９】
【発明の効果】上記構成によれば、高効率のＬＥＤを使
用しなくても、クロストークを生じることがないので、
正確に検出できる。さらに発光効率の良く、個体差の少
ない光学系を使用すれば、キー・スキャン速度の高速化
が可能である。すなわち、個体差が少なく、効率の揃っ
たＬＥＤを使用すると、検出出力の立下がり時間も均一
化され、それに応じて点灯・消灯周期の短縮化が可能に
なるためである。
用しなくても、クロストークを生じることがないので、
正確に検出できる。さらに発光効率の良く、個体差の少
ない光学系を使用すれば、キー・スキャン速度の高速化
が可能である。すなわち、個体差が少なく、効率の揃っ
たＬＥＤを使用すると、検出出力の立下がり時間も均一
化され、それに応じて点灯・消灯周期の短縮化が可能に
なるためである。
【図１】 本発明を適用したキー・スキャン制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】 自動楽器の要部構成を示す側面図である。
【図３】 キー・スキャン制御装置の動作を示すタイミ
ング・チャートである。
ング・チャートである。
【図４】 キー・スキャン制御装置の動作を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】 従来のセンサユニットの構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図６】 図５に示したセンサユニットの動作を示すタ
イミング・チャートである。
イミング・チャートである。
１１……ＣＰＵ（中央演算処理装置）、１２……ＲＯ
Ｍ、１３……ＲＡＭ、１４…データ処理ブロック、１５
……タイミングコントローラ、１６……駆動回路、１７
−０〜１７−７，１８−０〜１８−７，１９−０〜１９
−７……センサユニット、２０………キーセンサイベン
ト検出回路、２１……第１ハンマセンサイベント検出回
路、２２……第２ハンマセンサイベント検出回路
Ｍ、１３……ＲＡＭ、１４…データ処理ブロック、１５
……タイミングコントローラ、１６……駆動回路、１７
−０〜１７−７，１８−０〜１８−７，１９−０〜１９
−７……センサユニット、２０………キーセンサイベン
ト検出回路、２１……第１ハンマセンサイベント検出回
路、２２……第２ハンマセンサイベント検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】 発光手段および前記発光手段の照射光を
検出する光検出手段の対によって構成され、楽器の操作
子の位置によって前記照射光が遮断または通過されるよ
うに構成される操作子状態検出手段を楽器の各操作子に
対応して複数段設けるとともに、前記各操作子状態検出
手段を順次走査して時分割駆動する駆動手段を具備した
光センサ制御装置において、 前記駆動手段は、前記時分割駆動に際し、前段の発光手
段を発光させた後、当該発光手段の消灯に対する前記検
出手段の検出信号の遅れ時定数に応じた期間当該発光手
段を消灯させ、その後に次段の発光手段を発光させるこ
とを特徴とする光センサ制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259451A JPH05173570A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 光センサ制御装置 |
| US07/957,670 US5291011A (en) | 1991-10-07 | 1992-10-07 | Photosensor controller for musical instrument having a driving means for driving a subsequent pair of luminescing means and detecting means in sequence |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259451A JPH05173570A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 光センサ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05173570A true JPH05173570A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=17334255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3259451A Pending JPH05173570A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 光センサ制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291011A (ja) |
| JP (1) | JPH05173570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008026577A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 鍵盤楽器の発音制御装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5627333A (en) * | 1996-05-29 | 1997-05-06 | Yamaha Corporation | Keyboard musical instrument equipped with built-in distance measuring instrument for hammer sensors |
| US6229081B1 (en) * | 1998-09-18 | 2001-05-08 | Yamaha Corporation | Keyboard musical instrument, position sensing device and light-emitting controller both incorporated therein |
| US20040155177A1 (en) * | 2001-04-10 | 2004-08-12 | Manfred Schmitt | Method for supressing mutual interference of an optical multi-sensor system and corresponding multi-sensor system |
| US7259319B2 (en) * | 2003-12-17 | 2007-08-21 | Yamaha Corporation | Performance operator control apparatus |
| AT510839B1 (de) * | 2011-02-21 | 2012-07-15 | Fl Keys E U | Tasteneinrichtung für ein elektronisches tasteninstrument |
| US8519252B2 (en) | 2011-03-16 | 2013-08-27 | Waleed Sami Haddad | Optoelectronic pickup for musical instruments |
| US9047851B2 (en) | 2012-09-19 | 2015-06-02 | Light4Sound | Optoelectronic pickup for musical instruments |
| CN111312547B (zh) * | 2019-06-18 | 2023-08-04 | 光宝电子(广州)有限公司 | 按键模块、应用其的键盘及电子装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5973785A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Hitachi Ltd | 遮光物有無検知装置 |
| JPH03160496A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-10 | Casio Comput Co Ltd | 電子楽器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3803033A1 (de) * | 1988-02-02 | 1989-08-10 | Sick Erwin Gmbh | Lichtschrankengitter |
| JPH07113826B2 (ja) * | 1989-03-30 | 1995-12-06 | ヤマハ株式会社 | 自動演奏ピアノの打鍵制御装置 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3259451A patent/JPH05173570A/ja active Pending
-
1992
- 1992-10-07 US US07/957,670 patent/US5291011A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5973785A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Hitachi Ltd | 遮光物有無検知装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008026577A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 鍵盤楽器の発音制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5291011A (en) | 1994-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970114 |